Optyka, światło

Światło otrzymujemy przez zamianę jednej energii na drugą.
Światłem nazywamy promieniowanie odbierane zmysłem wzroku.
Źródłami światła nazywamy ciała wysyłające promieniowanie cieplne. Są to np.: Słońce, błyskawice, gwiazdy.
Źródła światła wysyłają energię świetlną na skutek rozżarzenia ciała stałego do temperatury min. 700st.C, bądź pobudzenia do świecenia gazów podczas wyładowań elektrycznych.
Linia prosta, wzdłuż której rozchodzi się światło nazywamy promieniem świetlnym.
Cień – przestrzeń, do której światło nie dociera. Powstaje wtedy, gdy wymiary źródła światła są mniejsze od rozmiarów oświetlanego przedmiotu.
Półcień – jest to obszar, do którego światło częściowo dochodzi. Powstaje wtedy, gdy rozmiary źródła światła są większe od rozmiarów oświetlanego przedmiotu lub są dwa lub więcej źródeł światła.
Zwierciadło - to powierzchnia gładka i prosta, która odbija światło.


Prawo odbicia światła:
a) kąt padania jest równy kątowi odbicia

b) promień padający, odbity i prosta prostopadła w punkcie padania leżą w jednej płaszczyźnie.

Światło ulega rozproszeniu po odbiciu od powierzchni chropowatej.
Zwierciadła, których powierzchnią odbijającą jest powierzchnia zewnętrzna to zwierciadła kuliste.
 Zwierciadła kuliste, których powierzchnią odbijającą jest powierzchnia wewnętrzna to zwierciadła wklęsłe.


Oś optyczna – prosta przechodząca przez punkty S i O.

Ogniskiem nazywamy punkt, znajdujący się w połowie odcinka |SO|, w którym schodzą się promienie równoległe do osi optycznej, odbite od zwierciadła wklęsłego.

Gdy x>2f to obraz jest: rzeczywisty, zmniejszony, obrócony
Gdy f
Równanie zwierciadła: 1/x + 1/y= 1/f


Zmiana kierunku rozchodzenia się światła zależy od gęstości ośrodka.
Prędkość dźwięku największa jest w ciałach stałych, a najmniejsza w powietrzu.
Zjawisko załamania się światła wykorzystane jest w: lornetkach, okularach, reflektorach, soczewkach, do badania stężenia cukru, tłuszczu, do sprawdzania diamentów


Prawo załamania światła:
a) Jeżeli światło przechodzi z ośrodka o większej prędkości rozchodzenia się do ośrodka, w którym prędkość jest mniejsza, to kąt padania, jest większy od kata załamania.

b) Promień padający, promień załamany i prosta prostopadła do powierzchni rozgraniczającej ośrodki wystawiona w punkcie padania leżą w jednej płaszczyźnie.
Jeżeli promień pada na środek powierzchni półkola, kąt padania równy jest zero ST.

Własności optyczne ośrodka opisuje współczynnik załamania:
n1,2=v1/v2
Przyczyna załamania się światła jest różnica prędkości rozchodzenia się światła w różnych ośrodkach.


Zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia zachodzi wtedy, gdy świtało przechodzi z ośrodka o większej gęstości do ośrodka o mniejszej gęstości a kąt padania jest większy od kata granicznego.

Kąt graniczny - to kąt padania ,dla którego kąt załamania wynosi 90st.

Światłowód – przewód wykonany z cienkich włókien szklanych lub z tworzyw sztucznych. W światłowodach występuje całkowite wewnętrzne odbicie światła, dzięki czemu świtało biegnie w nich na duże odległości bez rozpraszania, czyli strat energii. Zastosowania: w łączach telewizyjnych, telewizji kablowej, pociskach sterowanych światłowodami, komputerach, okablowanie samolotów i statków, endoskopach.

Pryzmat – dwie powierzchnie przeźroczyste nachylone do siebie pod jakimś kątem. Światło odbite przez pryzmat polega dwukrotnemu załamaniu. Zastosowanie: w mikroskopach, lornetkach, układzie optycznym.


Światło białe jest mieszaniną barw. Jeśli do oka trafiają wszystkie barwy równocześnie to otrzymujemy wrażenie światła białego.
Promienie równoległe do osi optycznej po załamaniu w soczewce skupiają się w jednym punkcie zwanym ogniskiem.
Każda soczewka ma dwa ogniska: po jednym z każdej strony.
Odległość ogniska od soczewki to ogniskowa.

Zdolność skupiająca soczewki to odwrotność jej ogniskowej:
Z = 1/f
jednostka 1dioptria 1D=1/m
Równanie soczewki: 1/x + 1/y= 1/f