Współczynnik załamania n, czylico to jest

Z równań Maxwella

prędkość światła c=300000(km/s), c=const(λ)

w ośrodku (ε(λ)>1) v2 = c2/ε, v=f(λ)

v

cnndf ):(

00

1

v

1 n

Optyka geometryczna

geometryczna: λ << rozmiar liniowy obiektów

odwzorowanie (soczewka) punkt punkt

model falowy = cząsteczkowy

falowa: λ = rozmiar liniowy obiektów

odwzorowanie (źródło) punkt plamka

model falowy, dyfrakcja, interferencja (widoczna)

falowa: λ >> rozmiar liniowy obiektów

odwzorowanie (źródło) punkt wszystkie kierunki

model falowy, dyfrakcja!, interferencja niewidoczna

(λ = rozmiar liniowy obiektówto np. badania struktury – dyfrakcja)

λ(μm) E(eV) źródło promieniowania obiekt

10-9 10+9 promieniowanie γ proton

10-4 10+4 promieniowanie rtg kryształ

(nadfiolet)

1 1 światło widzialne siatka dyfr

(podczerwień)

10+6 10-6promieniowanie 1cm mikrofalówka

10+8 10-8 fale TV TV

10+10 10-10 fale radiowe 100m radio

Współczynnik załamania n, czylipo co to jest

α n=1

n>1

β

v r

)(,sin1

sin nn

Całkowite wewnętrzne odbicie

gdzie jesteś? α

(schowek ?)

β βc

nc

1sin

Całkowite wewnętrzne odbicie – wcześniejszy wschód słońca

n(powietrza) = 1,00029

n=1+δ, δ=2.9·10-4 ε sin β=1/n = (±)1-δ

β = π/2-ε, sin β = cos ε

sin β=1/n (±) 1–ε2/2 = 1-δ

ε=(2δ)½ = 2.4·10-2

Δt/24h = ε/2π = 5.5min

Rozszczepianie światła

λ1, λ2

pryzmat

v r

λ1, λ2

φ

siatka dyfrakcyjna r v

)(,sin1

sin nn

,...2,1,0,sin kkd

Ognisko, ogniskowa, oś optyczna, płaszczyzna ogniskowa

soczewka skupiająca

oś optyczna

F

ognisko F

odległość soczewka-ognisko=ogniskowa

Ogniskowa f

dla soczewki cienkiej (grubość d<<f), ograniczonej powierzchniami sfer o promieniach krzywizn r1, r2:

dla próżni (n=1)

dla 2 ośrodków: n (n2/n1)

lub zdolność skupiająca D,

D(dioptrie) f(m)

Uwaga n(λ) f(λ)

)11

)(1(1

21 rrn

f

fDDdf

1):(

Tworzenie obrazu - przykład

dla f = 1m

x=1,5m F y=3m

położenie obrazu=ekranu (ostrość):

(tzw. wzór soczewkowy)

)(,

111 fxfy

Obrazy, powiększenie=y/x

dla soczewki skupiającej (f>0)

położenie przedmiotu obraz

0..f (lupa) pozorny, powiększony, prosty

f

f..2f (mikroskop) rzeczywisty, powiększony, odwrócony

2f

2f.. rzeczywisty, pomniejszony, odwrócony

Tworzenie obrazu – wady soczewek

nie

tak, przyosiowe

F=?

v r

położenie obrazu=ekranu (ostrość): to które f

)(,111 fxfy