25. FÉNYTAN

  • Geometriai optika: Azt, hogy a fényjelenségek leí rását milyen módszerrel végezzük el, mérőeszközünk nagyban befolyásolja. Ha mérete jóval nagyobb a fény hullámhosszánál és egy foton energiája elhanyagolható az érzékenységéhez képest, az euklidészi geometriát és a fénysugár fogalmát használjuk a leí rásnál.

  • A geometriai optika alaptörvényei: A fény, homogén közegben, egyenes vonalban terjed. A fénysugár menete megfordí tható. A fénysugarak nem interferálnak egymással.

  • A fényvisszaverődés és a fénytörés törvénye: Két közeg határfelületére érve a beeső fény egy része visszaverődik, a többi megtörik és a másik közegben halad tovább. A beeső fénysugár, a visszavert és megtört fénysugár egy síkban vannak.

    Fényvisszaverődésnél a beesési és a visszaverődési szög megegyezik ( a = a¢ ).

    Fénytörésnél a beesési szög ( ) szinusza egyenesen arányos a törési szög (b ) szinuszával:

    .



    Itt a második közegnek az elsőre vonatkoztatott (relatí v) törésmutatója, a közegekben mért fénysebességek hányadosa:

    .

    Ha az első közeg vákuum a másik közeg abszolút törésmutatójáról beszélünk:

    .

    Az összefüggés a kétféle törésmutató között: .

  • Teljes visszaverődés-határszög: Optikailag sűrűbb közegben a fény sebessége kisebb, mint optikailag ritkább közegben, tehát . Ha optikailag sűrűbb közegből érkezik a fénysugár, akkor azt a szöget amelyhez 90° -os törési szög tartozik határszögnek nevezzük, így

    .



    Ha e szögnél kisebb a beesési szög, akkor törés, ha nagyobb, teljes visszaverődés figyelhető meg.

  • Planparalel lemez-prizma: A planparalel lemez a fénysugarat csak eltolja, ugyanis kettős törés után a beeső sugár irányával párhuzamosan halad tovább a fénysugár.

    Az eltolódás:

    .



    A fénysugár általában a prizmán is kétszer megtörve halad át. Ekkor az eltérítés szöge:

    .




  • Optikai leképezés-síktükör:

    Az optikai leképezés lényege, hogy egy tárgyról érkező divergens nyalábot optikai eszközünk konvergens nyalábbá alakítja, amelyet ernyőn felfogva valódi képet
    kapunk.

    Ha a nyaláb a leképezés után is divergens marad, a divergens sugarak képzeletbeli metszéspontjaként előálló virtuális képet ernyőn nem tudjuk felfogni.

    A síktükör egy tárgyról egyállású, ugyanakkora, virtuális képet ad.

  • Gömbtükrök: két nagy csoportja a domború és a homorú tükör.



    Az optikai tengellyel párhuzamos, beeső sugarak visszaverve egy pontban metszik egymást (vagy a meghosszabbításuk). Ezt a pontot fókuszpontnak nevezzük. A kis nyílásszögű gömbtükör fókusztávolsága fele a görbületi sugárnak:

    .

    Gömbtükrök képalkotása: a nevezetes sugármenetek megszerkesztésével követhetjük. Ezek a fókuszon átmenő (1), a geometriai középpontba eső (2), az optikai tengellyel párhuzamos (3) és az optikai középpontba (4) eső sugarak.

  • A leképezési törvény:

    ,

    ahol f a fókusz-, t a tárgy-, k a képtávolság. (f> 0 a homorú tükröknél, t.,k> 0 a valódi tárgyaknál és képeknél).

    A domború tükör minden tárgyhelyzetben egyenes állású, kicsinyített, virtuális képet ad. A homorú tükör képalkotása bonyolultabb:

    tárgytávolság

    KÉP

    képtávolság

    t > 2f

    fordított, valódi, kicsinyített

    f < k < 2f

    t = 2f

    fordított, valódi, ugyanakkora

    k = 2f

    f < t < 2f

    fordított, valódi, nagyított

    2f < k

    t = f

    nincs kép

    --

    t < f

    egyállású, virtuális, nagyított

    f < k < 0

- feladatok -

- archívum -

- vissza a tematikához -

Portál