Wykład XI. Optyka geometryczna

Podobne dokumenty
Optyka geometryczna MICHAŁ MARZANTOWICZ

OPTYKA GEOMETRYCZNA I INSTRUMENTALNA

Załamanie na granicy ośrodków

Optyka. Wykład XI Krzysztof Golec-Biernat. Równania zwierciadeł i soczewek. Uniwersytet Rzeszowski, 3 stycznia 2018

17. Który z rysunków błędnie przedstawia bieg jednobarwnego promienia światła przez pryzmat? A. rysunek A, B. rysunek B, C. rysunek C, D. rysunek D.

35 OPTYKA GEOMETRYCZNA. CZĘŚĆ 2

Optyka. Wykład X Krzysztof Golec-Biernat. Zwierciadła i soczewki. Uniwersytet Rzeszowski, 20 grudnia 2017

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

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

- 1 - OPTYKA - ĆWICZENIA

OPTYKA GEOMETRYCZNA I INSTRUMENTALNA

Prawa optyki geometrycznej

Optyka 2012/13 powtórzenie

Podstawy fizyki wykład 8

POMIARY OPTYCZNE 1. Wykład 1. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak

autor: Włodzimierz Wolczyński rozwiązywał (a)... ARKUSIK 34 OPTYKA GEOMETRYCZNA. CZĘŚĆ 2. ZAŁAMANIE ŚWIATŁA. SOCZEWKI

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

OPTYKA W INSTRUMENTACH GEODEZYJNYCH

Materiały pomocnicze 14 do zajęć wyrównawczych z Fizyki dla Inżynierii i Gospodarki Wodnej

LABORATORIUM FIZYKI PAŃSTWOWEJ WYŻSZEJ SZKOŁY ZAWODOWEJ W NYSIE

Falowa natura światła

ZAJĘCIA WYRÓWNAWCZE, CZĘSTOCHOWA, 2010/2011 Ewa Mandowska, Instytut Fizyki AJD, Częstochowa

Dodatek 1. C f. A x. h 1 ( 2) y h x. powrót. xyf

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

34 OPTYKA GEOMETRYCZNA. CZĘŚĆ 1

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

Rodzaje obrazów. Obraz rzeczywisty a obraz pozorny. Zwierciadło. Zwierciadło. obraz rzeczywisty. obraz pozorny

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

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

Dr Piotr Sitarek. Instytut Fizyki, Politechnika Wrocławska

Ćwiczenie: "Zagadnienia optyki"

12.Opowiedz o doświadczeniach, które sam(sama) wykonywałeś(aś) w domu. Takie pytanie jak powyższe powinno się znaleźć w każdym zestawie.

Korekcja wad wzroku. zmiana położenia ogniska. Aleksandra Pomagier Zespół Szkół nr1 im KEN w Szczecinku, klasa 1BLO

Soczewkami nazywamy ciała przeźroczyste ograniczone dwoma powierzchniami o promieniach krzywizn R 1 i R 2.

Zaznacz prawdziwą odpowiedź: Fale elektromagnetyczne do rozchodzenia się... ośrodka materialnego A. B.

TEST nr 1 z działu: Optyka

Wyznaczanie ogniskowych soczewek cienkich oraz płaszczyzn głównych obiektywów lub układów soczewek. Aberracje.

Najprostszą soczewkę stanowi powierzchnia sferyczna stanowiąca granicę dwóch ośr.: powietrza, o wsp. załamania n 1. sin θ 1. sin θ 2.

Ćwiczenie 2. Wyznaczanie ogniskowych soczewek cienkich oraz płaszczyzn głównych obiektywów lub układów soczewek. Aberracje. Wprowadzenie teoretyczne

Ćwiczenie 42 WYZNACZANIE OGNISKOWEJ SOCZEWKI CIENKIEJ. Wprowadzenie teoretyczne.

- pozorny, czyli został utworzony przez przedłużenia promieni świetlnych.

Przedmiotowy system oceniania do części 2 podręcznika Klasy 3 w roku szkolnym sem I

pobrano z serwisu Fizyka Dla Każdego zadania z fizyki, wzory fizyczne, fizyka matura

SCENARIUSZ LEKCJI Z WYKORZYSTANIEM TIK

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z FIZYKI

Optyka geometryczna - 2 Tadeusz M.Molenda Instytut Fizyki, Uniwersytet Szczeciński. Zwierciadła niepłaskie

Wykłady z Fizyki. Optyka

POMIAR ODLEGŁOŚCI OGNISKOWYCH SOCZEWEK

ŚWIATŁO I JEGO ROLA W PRZYRODZIE

Wymagania programowe R - roz sze rza jąc e Kategorie celów poznawczych A. Zapamiętanie B. Rozumienie C. Stosowanie wiadomości w sytuacjach typowych

OPTYKA GEOMETRYCZNA I INSTRUMENTALNA

36P5 POWTÓRKA FIKCYJNY EGZAMIN MATURALNYZ FIZYKI I ASTRONOMII - V POZIOM PODSTAWOWY

Soczewki konstrukcja obrazu. Krótkowzroczność i dalekowzroczność.

Wstęp do astrofizyki I

Ćwiczenie 2. Wyznaczanie ogniskowych soczewek cienkich oraz płaszczyzn głównych obiektywów lub układów soczewek. Aberracje. Wprowadzenie teoretyczne

OPTYKA GEOMETRYCZNA I INSTRUMENTALNA

LABORATORIUM OPTYKI GEOMETRYCZNEJ

f = -50 cm ma zdolność skupiającą

Ćwiczenie 53. Soczewki

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

Problemy optyki geometrycznej. Zadania problemowe z optyki

LABORATORIUM FIZYKI PAŃSTWOWEJ WYŻSZEJ SZKOŁY ZAWODOWEJ W NYSIE. Ćwiczenie nr 3 Temat: Wyznaczenie ogniskowej soczewek za pomocą ławy optycznej.

Wstęp do astrofizyki I

PDF stworzony przez wersję demonstracyjną pdffactory Agata Miłaszewska 3gB

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

Zasady konstrukcji obrazu z zastosowaniem płaszczyzn głównych

Promienie


Optyka. Matura Matura Zadanie 24. Soczewka (10 pkt) 24.1 (3 pkt) 24.2 (4 pkt) 24.3 (3 pkt)

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

Wykład 17: Optyka falowa cz.2.

ZAGADNIENIA na egzamin klasyfikacyjny z fizyki klasa III (IIIA) rok szkolny 2013/2014 semestr II


Nazwisko i imię: Zespół: Data: Ćwiczenie nr 53: Soczewki

Spis treści. Od Autorów... 7

Katedra Fizyki i Biofizyki UWM, Instrukcje do ćwiczeń laboratoryjnych z biofizyki. Maciej Pyrka wrzesień 2013

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

STOLIK OPTYCZNY 1 V Przyrząd jest przeznaczony do wykonywania ćwiczeń uczniowskich z optyki geometrycznej.

WYZNACZANIE OGNISKOWYCH SOCZEWEK

Konkurs fizyczny szkoła podstawowa. 2018/2019. Etap wojewódzki

Ćwiczenie 361 Badanie układu dwóch soczewek

C29. Na rysunku zaznaczono cztery łódki. Jeśli któraś z nich znajduje się pod mostem, to jest to łódka numer:

Plan wynikowy (propozycja)

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

Ćwiczenie 4. Część teoretyczna

WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA

Soczewki. Ćwiczenie 53. Cel ćwiczenia

Wykład 17: Optyka falowa cz.1.

Optyka instrumentalna

Rozdział 9. Optyka geometryczna

FIZYKA 2. Janusz Andrzejewski

Doświadczalne wyznaczanie ogniskowej cienkiej soczewki skupiającej

ZBIÓR ZADAŃ STRUKTURALNYCH

36R5 POWTÓRKA FIKCYJNY EGZAMIN MATURALNYZ FIZYKI I ASTRONOMII - V POZIOM ROZSZERZONY

WYMAGANIA ZGODNIE Z PROGRAMEM NAUCZANIA G-11/09/10 Osiągnięcia konieczne Osiągnięcia podstawowe Osiągnięcia rozszerzone Osiągnięcia dopełniające

SCENARIUSZ LEKCJI Temat lekcji: Soczewki i obrazy otrzymywane w soczewkach

PDF stworzony przez wersję demonstracyjną pdffactory

Ć W I C Z E N I E N R O-3

Test sprawdzający wiedzę z fizyki z zakresu gimnazjum autor: Dorota Jeziorek-Knioła

mgr Mateusz Wojtaszek, dr Dagmara Sokołowska Dodatek A Promień światła zawsze wraca do punktu, z którego został wysłany.

Transkrypt:

Wykład XI Optyka geometryczna

Jak widzimy? Aby przedmiot był widoczny, musi wysyłać światło w wielu kierunkach. Na podstawie światła zebranego przez oko mózg lokalizuje położenie obiektu. Niekiedy promienie rozbieżne są interpretowane jako promienie pochodzące z jednego punktu, tworząc obraz tego punktu.

Refrakcja (załamanie) Przy przejściu z jednego ośrodka do innego, fala zmienia swoją prędkość i długość zaś częstość pozostaje niezmieniona. v c n f const v λ = v 2 λ 2 v f Przykład: zachodzące Słońce npowietrza.0003 Światło słoneczne wchodząc w atmosferę ulega załamaniu. Efekt jest silniejszy dla dolnej krawędzi Słońca.

Zasada Huygens a Wszystkie punkty do których dociera czoło fali, stają się wtórnymi źródłami fali, rozchodzącej się we wszystkich kierunkach z prędkością taką samą jak fala pierwotna.

Zasada Huygens a i załamanie v c n f const Promień w czasie t pokona odległość AD Promień 2 w tym samym czasie t pokona odległość BC>AD

Fatamorgana Nad powierzchnią gorącego piasku, warstwa powietrza nagrzewa się. Współczynnik załamania gorącego powietrza jest mniejszy od współczynnika dla warstw chłodniejszych. Prędkość światła jest c więc większa ( v ) i fale Huygensa mają większy promień, fronty n falowe przestają być równolegle i promienie padające pod dużym kątem względem powierzchni ulegają ugięciu. Spragniony obserwator widzi dwa obrazy: rzeczywisty i pozorny rzekomo odbity w wodzie.

Odbicie i załamanie Prawo odbicia: Kąt padania Kąt odbicia = Promień padający 2 Promień odbity Promień załamany i promienie leżą w tej samej płaszczyźnie Prawo załamania: n sin = n 2 sin 2 Kąt załamania i promienie leżą w tej samej płaszczyźnie

Całkowite wewnętrzne odbicie sin kryt sin 90 n n b a Światłowód

Dyspersja (rozszczepienie) n f( )

Spektroskop pryzmatyczny

Tęcza

Tęcza = odbicie + załamanie + dyspersja Pierwszy łuk załamanie, odbicie, dyspersja drugi (większy) łuk dyspersja+dwa odbicia

Tęcza Krople wody Widoczna część tęczy Część łuku tęczy za horyzontem Możemy zobaczyć jedynie promienie słoneczne odbite w kroplach tak rozmieszczonych w powietrzu, że światło trafia do naszych oczu pod odpowiednim kątem. Wszystkie promienie spełniające ten warunek układają się w okrąg, którego częścią jest tęcza.

Tęcza

Załamanie na sferycznej powierzchni s s n sin θ = n 2 sin θ 2 n (α + β) = n 2 (β γ) n θ = n 2 θ 2 β = θ 2 + γ θ = α + β n α + n 2 γ = (n 2 n )β tgα α d tgβ β d tgγ γ d s R s n s + n 2 s = n 2 n R

Linijka w wodzie n a s + n b s = n b n a R = 0 (dla płaskiej powierzchni R = ) n a n b = s s woda s Pozorny obraz końca linijki s n a > n b s > s (s < 0)

Załamanie na sferycznej powierzchni Konwencja znaków: Przedmiot przed powierzchnią załamuj. (rzecz.) s>0 Przedmiot za powierzchnią załamuj. (pozorny) s<0 Obraz za powierzchnią załamuj. (rzecz.) s >0 Obraz przed powierzchnią załamuj. (pozorny) s <0 R > 0 gdy środek krzywizny jest za powierzchnią wypukłą R < 0 gdy środek krzywizny jest przed powierzchnią wklęsłą

Obrazy tworzone w wyniku odbicia

Zwierciadło płaskie zwierciadło obiekt (rzeczywisty) obraz (pozorny) obraz (rzeczywisty) obiekt (pozorny) s s s s

Zwierciadło wklęsłe O R h C h I Konwencja znaków Przedmiot przed zwierciadłem s>0 Przedmiot za zwierciadłem s<0 Obraz przed zwierciadłem s >0 Obraz za zwierciadłem s <0 Obraz prosty - powiększenie >0 (p>0) Obraz odwrócony - powiększenie <0 (p<0) s s' 0

Równanie zwierciadła: tg h s h' s' -h bo obraz jest odwrócony! tga h h' s R R s' h O a C s I h R s 0 s s = h R s = h s R sr ss' ss' s'r sr s'r 2ss' s' s 2 R f Dla zwierciadła wklęsłego ogniskowa jest dodatnia, dla zwierciadła wypukłego ujemna.

Zwierciadło wklęsłe

Zwierciadło wypukłe Zwierciadła wypukłe są stosowane m.in.. w sklepach, na skrzyżowaniach, jako lusterka szerokokątne i tylne w samochodach.

Powiększenie liniowe Obiekt p h ' h s' s h F i s F o s h obraz Powiększenie tj. stosunek wysokości obrazu do wysokości przedmiotu Jeśli obraz jest prosty powiększenie jest dodatnie. Jeśli obraz jest odwrócony powiększenie jest ujemne.

Położenie przedmiotu dodatnie O Położenie obrazu dodatnie f h F o F i I h s s f s'f fs' fs' fs h h' s's s's s s' fs Równanie soczewki cienkiej s s' f

Równanie soczewkowe s s n f n R R 0 2 Przykład: R = R 2 = R > 0 f = n n 0 2 R

Soczewka cienka Konwencja znaków Przedmiot przed soczewką s>0 Przedmiot za soczewką s<0 Obraz za soczewką s >0 Obraz przed soczewką s <0 f >0 soczewka skupiająca f <0 soczewka rozpraszająca R i R2 dodatnie jeśli środek krzywizny jest za soczewką R i R2 ujemne jeśli środek krzywizny jest przed soczewką

Bieg promieni w cienkich soczewkach

Oko siatkówka rogówka F i F o soczewka Punkt zwany bliżą punkt oddalony najbliżej od oka, dla którego możliwa jest jeszcze jego akomodacja (25cm odległość dobrego widzenia); Punkt zwany dalą najdalej oddalony punkt, dla którego możliwe jest jeszcze utworzenie ostrego obrazu na siatkówce oka. Dla normalnego oka tj.

Dwie cienkie soczewki w kontakcie O s' ' s 2 F 2o F o ' s s 2 s s F p F 2p s s s' f 2 s2' f2 s s ' s ' f s' f 2 IO 2 s s' f f 2 Układ dwóch cienkich soczewek zachowuje się jak pojedyncza soczewka o zdolności skupiającej równej sumie zdolności skupiających każdej z soczewek.

Oko Normalne Krótkowidza Astygmatyzm dalekowidza

Korekta wady dalekowidza s s ' f f 2 Dla oka dalekowidza punkt bliży jest dalej niż dla oka normalnego. Stosujemy soczewkę skupiającą: f 0 2 D = D + D 2 > D Obraz pozorny przedmiotu utworzony przez tę soczewkę jest przedmiotem dla soczewki oka i powinien powstać w odległości dobrego widzenia (w punkcie bliży ) aby jego obraz powstał na siatkówce

Korekta wady krótkowidza s s ' f f 2 Stosujemy soczewkę rozpraszającą; f 0 2 D = D + D 2 < D Dla oka krótkowidza punkt dali jest bliżej niż dla oka normalnego. Obraz pozorny przedmiotu utworzony przez tę soczewkę jest przedmiotem dla soczewki oka i jest oddalony od oka w punkcie dali tak aby jego obraz powstał na siatkówce

Korekcja astygmatyzmu

Wady odwzorowań Aberracja sferyczna Aberracja chromatyczna