108072

Zjawiska optyki geometrycznej

Na wstępie napisano, że bieg promieni świetlnych jest prostoliniowy. Stwierdzenie to odnosi się tylko do sytuacji, gdy ośrodek jest jednolity (jednorodny). W przypadku, gdy ośrodek się zmienia - np. światło dochodzi do granicy powietrza i wody, zachodzi najczęściej zmiana kierunku rozchodzenia się światła.

Nie łam się!

Światło się załamuje - Ty już nie musisz ;).

Odpowiadają za to dwa główne zjawiska:

O odbicie światła Q załamanie światła

załamanie światła

odbicie świafla

Odbicie i załamanie świafla są charakterystyczne dla modelu optyki geometrycznej.

Trzeba jednak pamiętać, że ponieważ jednak ów model geometryczny jest uproszczeniem rzeczywistego rozchodzenia się świafla, to może być stosowany jedynie w sytuacjach, w których obiekty stojące na drodze światła są stosunkowo duże.

W szczególności, model geometryczny przestaje funkcjonować w sytuacjach, gdy światło spotyka obiekty o wielkościach porównywalnych z długością fali świetlnej. Typowa długość fali śwatia widzialnego to ok. 0,5 pm (mikrometra), czyli pół tysięcznej części milimetra. Jest to mała wielkość, więc zazwyczaj większość znanych nam, widzialnych obiektów jest wyraźnie większa od tego rozmiaru. Dlatego w typowych życiowych sytuacjach zjawiska falowe się nie ujawniają, a model geometryczny jest jak najbardziej uprawniony.

Jednak gdy zbliżymy się z rozmiarami obiektów do rozmiaru mikrometra, wtedy opisywane prawa przestają działać • światło przestaje rozchodzić się prostoliniowo i dzieją się zjawiska charakterystyczne dla optyki falowej.

Wiązka, a promień światła

W optyce geometrycznej posługujemy się dwoma pojęciami dość podstawowymi: 1) promieniem światła. 2) wiązką świetlną

Promień światła jest jakby pojedynczym, bardzo cienkim i rozchodzącym się w jednym kierunku ‘fragmentem’ światła". Wiele promieni rozchodzących się w zbliżonym kierunku tworzy wiązkę świetlną.

Właściwie to można by powiedzieć, że pojęcia wiązki świetlnej i promieni świetlnych są sobie dość bliskie - bo z jednej strony wiązka światła składa się z pojedynczych promieni świetlnych, a z drugiej promień świetlny to nic innego, tylko bardzo cienka wiązka promieni równoległych.

Wiązka światła powstaje przez wybranie (wykrojenie) części z całego wytwarzanego w źródle światła.

Podział wiązek światła

Wiązki świetlne mogą być: równoległe, rozbieżne, zbieżne, inne... (właściwie może być dowolna ilość ich rodzajów)

2