Пречупване на светлината. Закони за пречупване на светлината. Пълно вътрешно отражение. Пътят на лъчите в лещата. Формула за тънки лещи.

Пречупване на светлината - промяна в посоката на разпространение на оптичното лъчение (светлина), когато то преминава през интерфейса между две среди.

Закони за пречупване на светлината:

1) Инцидентният лъч, пречупеният лъч и перпендикулярът на точката на падане към границата между двете среди лежат в една и съща равнина.

2) Съотношението на синуса на ъгъла на падане към синуса на ъгъла на пречупване е постоянна стойност за дадена двойка среда. Тази константа се нарича индекс на пречупване n21 на втората среда спрямо първата:

Относителният показател на пречупване на две среди е равен на съотношението на техните абсолютни показатели на пречупване n21 = n2/n1

Абсолютният индекс на пречупване на средата се нарича стойността n, която е равна на съотношението на скоростта от електромагнитни вълни във вакуум към фазовата им скорост v в средата n = c/v

3) Лъч светлина, попадащ върху границата между две среди, перпендикулярни на повърхността, преминава в друга среда без пречупване.

4) Падащият и пречупеният лъч са обратими: ако падащият лъч е насочен по пътя на пречупения лъч, тогава пречупеният лъч ще следва пътя на падащия лъч.

Пълно вътрешно отражение - отражение на светлината върху границата между две прозрачни вещества, не придружено от пречупване. Пълното вътрешно отражение възниква, когато светлинен лъч падне върху повърхност, която разделя тази среда от друга, оптически по-малко плътна среда, когато ъгълът на падане е по-голям от пределния ъгъл на пречупване.

Път на лъча в обектива.

Лещата е прозрачно тяло, ограничено от две сферични повърхности. Ако самата дебелина

лещата е малка в сравнение с радиусите на кривина на сферичните повърхности, тогава се нарича лещата тънък.

Лещите се събират и разсейват. Събиране (положителни) лещи са лещи, които преобразуват лъч от паралелни лъчи в сближаващи се. Разпръскване (отрицателни) лещи са лещи, които преобразуват лъч от паралелни лъчи в дивергентни. Обективи с по-дебели средни ръбове - събирателни, а тези с по-дебели ръбове - разсейващи.

Правата линия, преминаваща през центровете на кривината O1 и O2 на сферични повърхности, се нарича основна оптична ос на лещата. При тънките лещи можем приблизително да предположим, че основната оптична ос се пресича с лещата в една точка, която обикновено се нарича оптичния център на лещата O. Светлинният лъч преминава през оптичния център на лещата, без да се отклонява от първоначалната посока. Извикват се всички линии, преминаващи през оптичния център вторични оптични оси.

Ако лъчът от лъчи, успореден на основната оптична ос, е насочен към лещата, тогава след преминаване през лещата лъчите (или тяхното продължение) ще се съберат в една точка F, която се нарича основен фокус на лещата. Тънката леща има два основни фокуса, разположени симетрично върху основната оптична ос спрямо лещата. За събирането на лещи триковете са истински, за разсейването - въображаеми. Лъчите лъчи, успоредни на една от вторичните оптични оси, след преминаване през лещата също се фокусират към точката F ', която се намира в пресечната точка на вторичната ос с фокалната равнина Ф, т.е. равнина, перпендикулярна на основната оптична ос и преминавайки през основния фокус. Разстоянието между оптичния център на лещата O и основния фокус F се нарича фокусно разстояние. Обозначава се със същата буква F. За събирателна леща се счита F> 0, за разсейваща леща F 0 и f> 0 - за реални обекти

(т.е. реални източници на светлина, а не удължения на лъчи, сближаващи се зад обектива) и изображения; д