Свет — это электромагнитные волны. Скорость света в пустоте примерно
Действия света: освещение, нагревание, химическое, электрическое.
Тепловыми источниками света являются тела, нагретые до достаточно высокой температуры. Холодными источниками света называют тела, которые светятся при температуре, близкой к комнатной.
Точечный источник света — физическая модель источника света, размерами которого в данных условиях можно пренебречь. Примерами точечных источников света являются все звёзды, кроме Солнца.
В вакууме и в однородной среде свет распространяется прямолинейно.
Физической моделью узкого пучка света является луч света — линия, вдоль которой распространяется свет. Раздел оптики, который изучает ход лучей света, называют геометрической оптикой.
При освещении предмета точечным источником света образуется резкая тень, а при освещении протяжённым источником света — тень и полутень.
Солнечное затмение наступает тогда, когда Луна оказывается между Солнцем и Землёй, в результате чего тень Луны падает на поверхность Земли. Лунное затмение наступает тогда, когда Луна попадает в тень Земли.
Законы отражения света: 1) отражённый от зеркала луч лежит в одной плоскости с падающим лучом и перпендикуляром, проведённым в точку падения луча; 2) при отражении от зеркала угол отражения равен углу падения.
От шероховатой поверхности свет отражается диффузно (рассеянно). Большинство окружающих нас предметов мы видим потому, что они отражают свет диффузно.
Даваемое зеркалом изображение предмета находится на таком же расстоянии от зеркала, что и сам предмет.
Размер изображения предмета в зеркале равен размеру самого предмета.
Мнимое изображение точки образовано пересечением продолжений лучей, а действительное изображение — пересечением самих лучей.
Изображение предметов в зеркале является мнимым.
При переходе через границу раздела двух прозрачных сред (например, воды и воздуха, воздуха и стекла) лучи света изменяют направление. Это явление называют преломлением света.
Преломление света обусловлено тем, что скорость света в разных средах различна.
Первый закон преломления света: преломлённый луч лежит в одной плоскости с падающим лучом и перпендикуляром, проведённым в точку падения луча.
При переходе из воздуха в стекло или воду угол преломления меньше угла падения, а при переходе из стекла или воды в воздух угол преломления больше угла падения.
Параллельный пучок лучей после преломления в собирающей линзе становится сходящимся, а после преломления в рассеивающей линзе — расходящимся.
Фокусом собирающей линзы называют точку, в которой после преломления в линзе пересекаются лучи, падающие на неё параллельно главной оптической оси.
Фокусом рассеивающей линзы называют точку, в которой пересекаются продолжения преломлённых в линзе лучей, падающих на линзу параллельно главной оптической оси. Фокус рассеивающей линзы считают мнимым, поскольку в нём пересекаются не сами лучи, а их продолжения.
У любой линзы есть два фокуса, расположенные на равных расстояниях от линзы по разные стороны от неё.
Расстояние от плоскости линзы до её фокуса называют фокусным расстоянием линзы и обозначают F.
Луч, проходящий через оптический центр линзы, не изменяет своего направления.
Для построения даваемого линзой изображения точки используют обычно ход двух лучей: луча, идущего через оптический центр линзы, и луча, падающего на линзу параллельно главной оптической оси.
Изображения предметов, даваемые собирающей линзой:
действительные перевёрнутые, если предмет расположен дальше фокуса линзы, и мнимые прямые, если предмет расположен ближе фокуса линзы;
уменьшенные, если предмет находится дальше двойного фокусного расстояния от линзы, в натуральную величину, если предмет находится на двойном фокусном расстоянии, и увеличенные, если предмет находится ближе двойного фокусного расстояния;
если предмет находится на фокусном расстоянии от собирающей линзы, она не даёт изображения предмета.
Лупа даёт мнимое прямое увеличенное изображение.
Рассеивающая линза даёт мнимое прямое уменьшенное изображение предмета при любом расстоянии от предмета до линзы.
Оптическая сила линзы
Формула тонкой линзы где d — расстояние от предмета до линзы, ƒ — расстояние от линзы до изображения.
В фотоаппарате и видеокамере объектив (собирающая линза) даёт действительное уменьшенное изображение предметов на светочувствительной поверхности (фотоплёнке или фотоэлементе). Строение глаза сходно с устройством фотоаппарата: действительное уменьшенное изображение предметов на сетчатке создаётся роговицей и хрусталиком, которые действуют как собирающая линза.
В случае дальнозоркости человеку трудно рассмотреть близкие предметы. Этот недостаток зрения исправляют с помощью очков с собирающими линзами. В случае близорукости человек плохо видит удалённые предметы. Этот недостаток зрения исправляют с помощью очков с рассеивающими линзами.
Киноаппарат и проектор дают на экране действительное перевёрнутое изображение ярко освещённого маленького кадра.
В микроскопе происходит двойное увеличение: объектив даёт действительное увеличенное перевёрнутое изображение предмета, которое рассматривают сквозь окуляр, как сквозь лупу.
Объектив телескопа даёт действительное уменьшенное перевёрнутое изображение удалённого предмета. Оно расположено вблизи фокуса объектива. Чем больше фокусное расстояние объектива, тем больше это изображение. Его рассматривают сквозь окуляр, как сквозь лупу.
Разложение пучка белого света в радужный спектр при прохождении сквозь призму означает, что белый свет является составным, то есть смесью всех цветов радуги.
Разложение белого света в цветной спектр называют дисперсией цвета. Дисперсия обусловлена тем, что лучи разных цветов преломляются в прозрачной среде (например, в стекле) по-разному.
Различная окраска предметов при освещении их белым светом обусловлена тем, что предметы по-разному отражают и поглощают лучи различных цветов.
где d — расстояние от предмета до линзы, ƒ — расстояние от линзы до изображения.
