Prawo odbicia światła. dr inż. Romuald Kędzierski

Podobne dokumenty
Zasada Fermata mówi o tym, że promień światła porusza się po drodze najmniejszego czasu.

Dyfrakcja. interferencja światła. dr inż. Romuald Kędzierski

Ćwiczenia z mikroskopii optycznej

Falowa natura światła

Fala elektromagnetyczna o określonej częstotliwości ma inną długość fali w ośrodku niż w próżni. Jako przykłady policzmy:

- pozorny, czyli został utworzony przez przedłużenia promieni świetlnych.

Widmo fal elektromagnetycznych

Prawa optyki geometrycznej

PDF stworzony przez wersję demonstracyjną pdffactory

Wykład FIZYKA II. 7. Optyka geometryczna. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak

Interferencja. Dyfrakcja.

Optyka geometryczna MICHAŁ MARZANTOWICZ

Ćw. 20. Pomiary współczynnika załamania światła z pomiarów kąta załamania oraz kąta granicznego

6.4. Dyfrakcja fal mechanicznych.

Fala jest zaburzeniem, rozchodzącym się w ośrodku, przy czym żadna część ośrodka nie wykonuje zbyt dużego ruchu

OPTYKA. Leszek Błaszkieiwcz

Podstawy fizyki wykład 8

Wykład 17: Optyka falowa cz.1.

Wykład 17: Optyka falowa cz.2.

- Strumień mocy, który wpływa do obszaru ograniczonego powierzchnią A ( z minusem wpływa z plusem wypływa)

W tym module rozpoczniemy poznawanie właściwości fal powstających w ośrodkach sprężystych (takich jak fale dźwiękowe),

Dr Piotr Sitarek. Instytut Fizyki, Politechnika Wrocławska

Optyka. Wykład IX Krzysztof Golec-Biernat. Optyka geometryczna. Uniwersytet Rzeszowski, 13 grudnia 2017

Fale dźwiękowe. Jak człowiek ocenia natężenie bodźców słuchowych? dr inż. Romuald Kędzierski

ŚWIATŁO I JEGO ROLA W PRZYRODZIE

Wykład III. Interferencja fal świetlnych i zasada Huygensa-Fresnela

Optyka. Optyka falowa (fizyczna) Optyka geometryczna Optyka nieliniowa Koherencja światła

Na ostatnim wykładzie

WYDZIAŁ.. LABORATORIUM FIZYCZNE

przenikalność atmosfery ziemskiej typ promieniowania długość fali [m] ciało o skali zbliżonej do długości fal częstotliwość [Hz]

Badanie zjawisk optycznych przy użyciu zestawu Laser Kit

Wykład 16: Optyka falowa

Rozważania rozpoczniemy od fal elektromagnetycznych w próżni. Dla próżni równania Maxwella w tzw. postaci różniczkowej są następujące:

SPRAWDZIAN NR 1. I promienie świetlne nadal są równoległe względem siebie, a po odbiciu od powierzchni II nie są równoległe względem siebie.

Natura światła. W XVII wieku ścierały się dwa, poglądy na temat natury światła. Isaac Newton

Wykład 16: Optyka falowa

Zwierciadło kuliste stanowi część gładkiej, wypolerowanej powierzchni kuli. Wyróżniamy zwierciadła kuliste:

Opis matematyczny odbicia światła od zwierciadła kulistego i przejścia światła przez soczewki.

Równania Maxwella. prawo Faraday a. I i uogólnione prawo Ampera. prawo Gaussa. D ds = q. prawo Gaussa dla magnetyzmu. si la Lorentza E + F = q( Fizyka

POMIAR APERTURY NUMERYCZNEJ

Podstawy fizyki wykład 7

Zjawisko interferencji fal

ψ przedstawia zależność

18 K A T E D R A F I ZYKI STOSOWAN E J

Elementy optyki geometrycznej i optyki falowej

Rachunek wektorowy - wprowadzenie. dr inż. Romuald Kędzierski

Promienie

Optyka. Wykład VII Krzysztof Golec-Biernat. Prawa odbicia i załamania. Uniwersytet Rzeszowski, 22 listopada 2017

Geometria. Rozwiązania niektórych zadań z listy 2

Elementy optyki. Odbicie i załamanie fal Zasada Huygensa Zasada Fermata Interferencja Dyfrakcja Siatka dyfrakcyjna

Przedmiot: Fizyka. Światło jako fala. 2016/17, sem. letni 1

2LO 6 lu L 92, 93, 94 T3.5.2 Matematyczny opis zjawisk falowych cd. Na poprzednich lekcjach już było mamy to umieć 1. Ruch falowy 1.

Teoria sprężystości F Z - F Z

Modelowanie pola akustycznego. Opracowała: prof. dr hab. inż. Bożena Kostek

LABORATORIUM POMIARY W AKUSTYCE. ĆWICZENIE NR 4 Pomiar współczynników pochłaniania i odbicia dźwięku oraz impedancji akustycznej metodą fali stojącej

5.1. Powstawanie i rozchodzenie się fal mechanicznych.

Zjawisko interferencji fal

ZADANIA MATURALNE - ANALIZA MATEMATYCZNA - POZIOM ROZSZERZONY Opracowała - mgr Danuta Brzezińska. 2 3x. 2. Sformułuj odpowiedź.

Wykład XI. Optyka geometryczna

ZASTOSOWANIE ZJAWISKA CAŁKOWITEGO WEWNĘTRZNEGO ODBICIA W ŚWIATŁOWODACH

GEOFIZYKA STOSOWANA wykład 2. Podstawy sejsmiki

SPRAWDZIAN NR Na zwierciadło sferyczne padają dwa promienie światła równoległe do osi optycznej (rysunek).

Fale elektromagnetyczne w dielektrykach

Wyznaczanie zależności współczynnika załamania światła od długości fali światła

Wskazówki do zadań testowych. Matura 2016

Tematy: zadania tematyczne

Uwzględniając związek między okresem fali i jej częstotliwością T = prędkość fali można obliczyć z zależności:

OPTYKA FALOWA. W zjawiskach takich jak interferencja, dyfrakcja i polaryzacja światło wykazuje naturę

+OPTYKA 3.stacjapogody.waw.pl K.M.

Wyznaczanie współczynnika załamania światła za pomocą mikroskopu i pryzmatu

Zjawisko interferencji fal

Załamanie na granicy ośrodków

Pomiar długości fali świetlnej i stałej siatki dyfrakcyjnej.

falowego widoczne w zmianach amplitudy i natęŝenia fal) w którym zachodzi

Mechanika ogólna. Kinematyka. Równania ruchu punktu materialnego. Podstawowe pojęcia. Równanie ruchu po torze (równanie drogi)

Rozdział 9. Optyka geometryczna

OPTYKA FALOWA I (FTP2009L) Ćwiczenie 2. Dyfrakcja światła na szczelinach.

Fale elektromagnetyczne. Obrazy.

Sprawdzian 2. MATEMATYKA. Przed próbną maturą. (poziom podstawowy) Czas pracy: 90 minut Maksymalna liczba punktów: 26. Imię i nazwisko ...

Zadania do samodzielnego rozwiązania zestaw 11

W. Guzicki Zadanie 21 z Informatora Maturalnego poziom rozszerzony 1

Ćwiczenie 12 (44) Wyznaczanie długości fali świetlnej przy pomocy siatki dyfrakcyjnej

LABORATORIUM OPTYKI GEOMETRYCZNEJ

13. Optyka Interferencja w cienkich warstwach. λ λ

SCENARIUSZ LEKCJI Z WYKORZYSTANIEM TIK

OPTYKA GEOMETRYCZNA I INSTRUMENTALNA

Wyznaczanie współczynnika załamania światła za pomocą mikroskopu i pryzmatu

Test kwalifikacyjny na I Warsztaty Matematyczne

Badanie przy użyciu stolika optycznego lub ławy optycznej praw odbicia i załamania światła. Wyznaczanie ogniskowej soczewki metodą Bessela.

Optyka stanowi dział fizyki, który zajmuje się światłem (także promieniowaniem niewidzialnym dla ludzkiego oka).

Geometria analityczna

20. Na poniŝszym rysunku zaznaczono bieg promienia świetlnego 1. Podaj konstrukcję wyznaczającą kierunek padania promienia 2 na soczewkę.

Optyka 2012/13 powtórzenie

Światło jako fala Fala elektromagnetyczna widmo promieniowania Czułość oka ludzkiego w zakresie widzialnym

34 OPTYKA GEOMETRYCZNA. CZĘŚĆ 1

Interferencja jest to zjawisko nakładania się fal prowadzące do zwiększania lub zmniejszania amplitudy fali wypadkowej. Interferencja zachodzi dla

Projekt Zobaczę-dotknę-wiem i umiem, dofinansowany przez Fundację mbanku w partnerstwie z Fundacją Dobra Sieć

Problemy optyki falowej. Teoretyczne podstawy zjawisk dyfrakcji, interferencji i polaryzacji światła.

LABORATORIUM FIZYKI PAŃSTWOWEJ WYŻSZEJ SZKOŁY ZAWODOWEJ W NYSIE

FIZYKA 2. Janusz Andrzejewski

Transkrypt:

Prawo odbicia światła dr inż. Romuald Kędzierski

Odbicie fal - przypomnienie Kąt padania: Jest to kąt pomiędzy tzw. promieniem fali padającej (wskazującym kierunek i zwrot jej propagacji), a prostą prostopadłą (tzw. normalną) do powierzchni odbijającej, wystawioną w rozpatrywanym punkcie padania. Kąt odbicia: Jest to kąt pomiędzy tzw. promieniem fali odbitej (wskazującym kierunek i zwrot jej propagacji po odbiciu), a prostą prostopadłą (tzw. normalną) do powierzchni odbijającej, wystawioną w rozpatrywanym punkcie padania. promień fali padającej normalna promień fali odbitej Wniosek: jeżeli fala pada prostopadle, to: powierzchnia odbijająca

Odbicie fal - przypomnienie Zasada Huygensa: Każdy punkt ośrodka, do którego dotarło czoło fali można uważać za źródło nowej fali kulistej. Fale te zwane są falami cząstkowymi i interferują ze sobą. Wypadkową powierzchnię falową tych fal cząstkowych tworzy powierzchnia styczna do wszystkich powierzchni fal cząstkowych. Zasada Fermata: (dla fal świetlnych) Promień świetlny poruszający się (w dowolnym ośrodku) od punktu A do punktu B przebywa zawsze lokalnie minimalną drogę optyczną, czyli taką, na której przebycie potrzeba czasu najkrótszego (dla przypadków klasycznych).

Prawo odbicia fal Wyprowadzenie w oparciu o zasadę Fermata Dana jest powierzchnia odbijająca oraz dwa punkty A i B leżące w różnej odległości od rozpatrywanej powierzchni normalna Problem: Korzystając z zasady Fermata, znajdź taką drogę promienia fali wychodzącej z punktu A, aby po odbiciu dotarł do punktu B w najkrótszym czasie. Który z promieni (AX) wychodzących z punktu A, po odbiciu od powierzchni odbijającej, przejdzie w najkrótszym czasie do punktu B? - rzuty prostokątne punktów A i B na płaszczyznę odbijającą - punkt będący obrazem punktu B względem powierzchni odbijającej Najkrótszy czas przejścia z punktu A do punktu B, odpowiada drodze ACB, jeśli wszystkie te punkty leżą na jednej prostej! Punkt X jest wtedy punktem C! Zarazem trójkąty: przystające!

Jednocześnie pomiędzy kątami: Prawo odbicia fal zasada Fermata będącymi kątami wierzchołkowymi, zachodzi zależność: kąty wierzchołkowe Zarazem: Zatem: Ostatecznie: Kąt odbicia ma taką samą miarę, jak kąt padania i oba kąty leżą w jednej płaszczyźnie. Prawo sformułowane przez Willebrorda Snella van Royena w 1618 r.

Prawo odbicia fal Wyprowadzenie w oparciu o zasadę Fermata i znajomość rachunku różniczkowego. normalna Problem: Jaki warunek musi zachodzić pomiędzy kątem padania a kątem odbicia, aby czas przejścia światła rozchodzącego się z prędkością v z punktu A do B był najkrótszy? Droga przebyta przez światło: Z rysunku wynika, że:

Zatem: lub: Czas przejścia światła na drodze ACB będzie najkrótszy dla tak dobranej wartości x, dla której zależność t ACB =f(x) osiągnie minimum. Może to mieć miejsce dla takiego x, dla którego pierwsza pochodna badanej zależności będzie równa zero. Stąd:

Po redukcji wyrazów podobnych: Zatem: Z rysunku widać, że: oraz Stąd: oraz Czas przejścia światła będzie najkrótszy, jeżeli kąt odbicia będzie miał taką samą miarę, jak kąt padania!

Uwaga: Należałoby jeszcze wykazać, że dla: rozpatrywana funkcja ma wartość minimalną! Jest to zadanie dla chętnych na ocenę celującą!