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 -