Вход

Геометрическая оптика и квантовые свойства света

Реферат по физике
Дата добавления: 26 августа 2009
Язык реферата: Русский
Word, rtf, 636 кб
Реферат можно скачать бесплатно
Скачать
Данная работа не подходит - план Б:
Создаете заказ
Выбираете исполнителя
Готовый результат
Исполнители предлагают свои условия
Автор работает
Заказать
Не подходит данная работа?
Вы можете заказать написание любой учебной работы на любую тему.
Заказать новую работу
Геометрическая оптика Геометрической оптикой называ ется раздел оптики, в котором изучаются законы ра спространения световой энергии в прозрачных с редах на основе представления о световом луче. Световой луч – это не пучок света , а л иния указывающая направление распространения све та. Основные законы : 1. Закон о прямолинейном распрос транении света . Свет в однородной среде распространяется прямолинейно . Прямолинейностью распространения с вета объясняется образование тени ,то есть ме сто , куда не проникает световая эн ергия . От источников малых размеров образуетс я резко очерченная тень ,а больших размеро в создают тени и полутени , в зависимо сти от величины источника и расстояния ме жду телом и источником. 2. Закон отражения . Угол падения равен углу отражения. Падающий луч , отраженный луч и перпенд икуляр к границе раздела двух сред , восстановленный в точке падения луча , лежат в одной пло скости б- угол падения в- угол отражения г- перпендикуляр опущенный в точку падения 3. Закон преломления. На границе раздела двух сред свет меняет направление своего распространения . Часть световой эне ргии возвращается в первую среду ,то есть происходит отражение света . Если вто рая среда прозрачна ,то част ь света при определенных условиях может п ройти через границу сред также меняя при этом ,как правило , направление рас пространения . Это явление называется преломлением света. б- угол падения в - угол преломления. Падающий луч , отраженный л уч и перпендикуляр к границе раздела двух сред , восстановленный в точке падения лу ча , лежат в одной плоскости . отношение син уса угла падения к синусу угла преломлен ия есть величина постоянная для двух данных сред. Постоянная n называетс я относительным показателем преломления или п оказател ем преломления второй среды относительно первой. Ход лучей в треугольной призме В оптических приборах част о применяется треугольная призма из стекла или других прозрачных материалов . Ход лучей в сечении треугольной призмы Луч, прохо дящий через треугольную стеклянную призму , всегда стремится к её основанию. Угол ц называется преломляющим углом призмы .Угол отклонения луча и зависит от показания прело мления n приз мы и угла падения б. В оптических приборах часто применяют оптические призмы в виде равнобе дренного прямоугольного треугольника . Их применение основано на том что предельный угол полного о тражения для стекла равен б 0 = 45 0 Ход лучей в призмах такого вида Поведение лучей при перехождении из ср еды одного типа в другую. При попадании луча из менее плотной среды в более плотную происходит преломлен ие и луч прижимается к перпендикуляру опущенному в т очку падения б – угол падения , в - угол преломления При попадании луча из более плотной среды в менее плотную происходит преломлен ие и луч прижимается к границе раздела сред. б- угол преломления , в- уол падения Лин за Прозрачное тело, ограниченное с д вух сторон сферическими поверхностями называется линзой Рис 1. Рис 2 Рис 3 Рис 4 Обычно линзы делают из стекла . Прямую ОО 1 проходящую ч ерез центры сферических поверхностей называют главной оптической осью (рис 1) . Линзы середина которых бол ьше , чем края ,называют собирающими (рис 2) Линзы изображенные н а рисунке 3 называют рассеивающими. Любую линзу можно представ ить , как совокупность стеклян ных призм (Рис 4) . В воздухе собирающая линза отклоняет лучи к главной оптической оси , а рассеива ющая – от главной оптической оси . Рассмотрим тонкую линзу .то есть л инзу у которой её толщина АВ много ме ньше радиусов R 1 и R 2 . Все последующие рассуждения отно сятся к тонкой линзе . Как сферические и плоские зеркала , линзы создают изображения источников света . Это означает ,что свет исходя из какой – либо точки предм ета , после преломления в линзе сн ова собирается в одной точке ( изображение ) ,независимо от того , через какую часть линзы прошли лучи . В случ ае если прошедшие через линзу сходятся ,он и образуют действительное изображение . Если п рошедшие через линзу лучи ра сходятся , то пересекаются в одной точке не сами лучи , а их продолжения . изображение тогда является мнимым. Рассеивающая линза Лучи параллельные главной оптической оси линзы после преломления рассеи вающей линзой будут расходящимися , а их пр одолжения пер есекаются в главном фокусе рассеивающей линзы он является мнимым и расположен на расстоянии F от линзы Второй минимальный главный фокус находится с другой стороны линзы на том же расстоянии если среда по обе стороны линзы одна и та же . Соб ирающая линза Точка в которой собираются после преломления лучи падающие на линзу называется главным фокусом линзы ,а расст ояние от фокуса до лизы называется фокусн ым расстоянием Фокусов у линзы два Плоскость перпендикулярная гла вной к главной оптической оси линзы и проходящая через фокус называется фокальной плоскостью . Поместив светящуюся тачку в любом месте фо кальной плоскости , пол учим после преломления параллельные лучи. Пос троение изображения в линзах Свойства линзы определяются главным образом , расположением её фокусов . Это о значает , что зная расстояние от источника до линзы и фокусное расстояние можно определить расстояние до изображения не ра ссматривая хода лучей в линзе . Собирающая линза Рассеивающая линза При построении изображения светящейся точки ( предмета )из всего потока лучей падающих на линзу , выбирают 2 луча : 1. Луч идущий через оптический центр , он проходит не преломляясь. 2. Луч идущи й II какой либо оптической оси ,после пре ломления этот луч пройдет через фокус леж ащий на этой оптической оси. 3. Луч , прох одящий через передний фокус линзы , такой луч после преломления пойдет II главной оптической оси. 4. Луч , прохо дящий через передний двойной фокус ,после преломления этот лу ч походит через задний двойной фокус . Ход этих 4 лучей просле дить наиболее просто . Чаще всего при построении ис пользуют первые д ва луча. Если светящаяся точка лежит на главной оптическ ой оси , то для ее построения необходимо повести побочную оптическую ось. Примеры : Квантовые свойства света Све т можно представить не только с волновой точки зрения ,но и как поток своеобра з ных частиц – квантов света (фотонов ) Основная характеристика кванта - это энергия . Монохро матический световой поток состоит из фотонов с одинаковой световой энергией Энергия фотона равна E = hн = Где h = 6.62 X 10 -34 Дж сек – постоянная Планка , н- Частота света (Гц ), С - скорость света в вакууме м /сек , Х-Дл ина волны (м ) Фот оэффект Явление , заключающееся в т ом , что ме таллические тела , подвергнутые облучению светом испускают электроны называетс я фотоэффектом . Фотоэффект – это вырывание электронов с поверхности металла под дейст вием света. Теория фотоэффекта была создана великим немецким физиком Эйнштейном . В соответстви и с этой теорией энергия кванта св ета h н идёт на совершение работы выхода А , то есть работы , которую нужно совершить для о трыва электрона с поверхности металла , на сообщение электрону кинетической энергии. h н = А - Для каждого тела фотоэффек т наблюдается лишь в то случае , если ч астота света больше минимального значения н м. Это минимальное значение называют красн ой границей фо тоэффекта. н м =
© Рефератбанк, 2002 - 2017