Optyka

Optyka, czyli nauka o swietle

Ciała które wytwarzają światło nazywane są źródłami światła. Źródła światła dzielimy na:
1. Naturalne: Słońce, inne gwiazdy, niektóre organizmy żywe, błyskawice;
2. Sztuczne: żarówka, lampa uliczna, neony, sztuczne ognie;
3. Wtórne: Księżyc, planety, znaki drogowe;

Znamy także zimne źródła światła- Luminescencja. Dzielą się na trzy rodzaje:
1. Bioluminescencja
2. Fosforescencja
3. Fluorescencja

Światło rozchodzi się w danym ośrodku ze stałą prędkością. C= 300 000 km/s
W ośrodkach jednorodnych (np. w próżni) światło porusza się po liniach prostych.
Jeśli światło spotyka na swej drodze ciało które nie przepuszcza światła powstaje cień tego ciała.

Jeśli na drodze promieni świetlnych ustawimy różne ciała to zaobserwujemy zjawiska:

1. Przenikania (ciała przezroczyste, np. szyba)
2. Odbijania (np. lustra)
3. Rozpraszania
4. Pochłaniania

Zwierciadłem lub lustrem nazywamy gładki, wypolerowany przedmiot. Zwierciadłem płaskim nazywamy takie zwierciadło, którego powierzchnia jest częścią płaszczyzny. Dobrze odbija światło. Jeżeli w punkcie, w którym promień świetlny pada na powierzchnię zwierciadła, wystawimy prostą n prostopadłą do tej powierzchni, to:
- kątem padania nazywamy kąt między promieniem padającym a prostą n,
- kątem odbicia nazywamy kąt między promieniem odbitym a prostą n.

Prawo odbicia: Gdy światło pada na granicę dwóch ośrodków, to ulega odbiciu zgodnie z prawem odbicia, które mówi, że jeśli kąt padania i kąt odbicia leżą w jednej płaszczyźnie, to kąt padania jest równy kątowi odbicia: α= α . Dzięki zjawisku odbicia widzimy nasze otoczenie. Wszystkie przedmioty odbijają światło, które trafia do naszych oczu z informacją o wyglądzie tych ciał.

Przedmioty, które nie są źródłami światła, widzimy dlatego, że padające na nie światło zostaje rozproszone i część promieni świetlnych dociera do naszych oczu.
Obraz, który widzisz w lustrze jest obrazem pozornym.

Jeżeli źródłem światła jest przedmiot o pewnych rozmiarach, wówczas przy konstruowaniu jego obrazu wystarczy znaleźć obraz dwóch skrajnych punktów tego źródła.
Powstały obraz jest obrazem pozornym i symetrycznym względem płaszczyzny zwierciadła.

Zwierciadło kuliste stanowi część gładkiej, wypolerowanej powierzchni kuli. Rozróżniamy zwierciadła kuliste wklęsłe i wypukłe.
Punkt, przez który przechodzą po odbiciu od powierzchni zwierciadła kulistego wklęsłego promienie świetlne, padające równolegle do osi głównej, zwany jest ogniskiem tego zwierciadła.
Odległość ogniska od środka zwierciadła nazywamy ogniskową.
Ogniskowa zwierciadła wklęsłego równa jest w przybliżeniu połowie jego promienia krzywizny.
f = r/2

Zwierciadło kuliste wypukłe posiada ognisko pozorne. Wiązka promieni równoległych do osi głównej po odbiciu od powierzchni zwierciadła staje się wiązką promieni rozbieżnych.
Środek krzywizny – jest nim środek kuli (O),
Promień krzywizny – jest nim promień kuli (r),
Oś główną – którą jest prosta przechodząca przez środek krzywizny (O) i środek czaszy zwierciadła (S).

Autor:
Kamil Kosmala