320 likes | 838 Views
FIZYKA OGÓLNA III, Optyka. Andrzej Wojtowicz Pokój 337 (naprzeciw baru). PLAN WYKŁADU. O ptyka geometryczna. Prawa odbicia i załamania w ujęciu empirycznym. Wyprowadzenie w ramach modelu falowego, korpuskularnego, i w oparciu o zasadę Fermata. Zwierciadła, soczewki, przyrządy optyczne.
E N D
FIZYKA OGÓLNA III, Optyka Andrzej Wojtowicz Pokój 337 (naprzeciw baru)
PLAN WYKŁADU • Optyka geometryczna.Prawa odbicia i załamania w ujęciu empirycznym. Wyprowadzenie w ramach modelu falowego, korpuskularnego, i w oparciu o zasadę Fermata. Zwierciadła, soczewki, przyrządy optyczne. • Optyka falowaOddziaływanie światła z różnymi ośrodkami w ujęciu falowym (równania Maxwella). Zespolony współczynnik załamania. Prawa odbicia i załamania w ujęciu falowym. Rozpraszanie światła.Polaryzacja. Zjawiska dyfrakcji i interferencji. Spójność światła. Interferometry, przykłady
LITERATURA i materiały pomocnicze • Andrzej Wojtowicz: www.phys.uni.torun.pl/~andywojt • D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, Podstawy fizyki 4, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2003. • Richard P. Feynman, Feynmana wykłady z fizyki. • Jurgen R. Meyer-Arendt, Wstęp do optyki. • Eugene Hecht, Optics. • Benjamin Crowell, Optics. http://www.lightandmatter.com.
WYKŁAD 1 • Optyka, wprowadzenie • Fale elektromagnetyczne, światło • Mechanizm widzenia, rola światła • Modele światła • Odbicie światła od granicy różnych ośrodków; odbicie zwierciadlane i dyfuzyjne • Prawo odbicia i załamania światła • Wyprowadzenie prawa Snella z modelu falowego • Całkowite wewnętrzne odbicie
from: http://www.yorku.ca/eye/spectru.htm Widmo fal elektromagnetycznych
MECHANIZM WIDZENIA; ROLA ŚWIATŁA • Źródła światła • Rozpraszanie • Widzenie, detekcja światła rozproszonego przez oko
MODELE ŚWIATŁA • Model promieni • Model falowy • Model korpuskularny
ODBICIE ŚWIATŁA OD GRANICY OŚRODKÓW ZWIERCIADLANE DYFUZYJNE
PRAWO ODBICIAI ZAŁAMANIA ŚWIATŁA Płaszczyzna padania
PRAWO ODBICIAI ZAŁAMANIA ŚWIATŁA Płaszczyzna padaniapromienie padający, odbity i załamany
PRAWO ODBICIAI ZAŁAMANIA ŚWIATŁA Płaszczyzna padaniapromienie padający, odbity i załamany Prawo odbicia: θP = θo
PRAWO ODBICIAI ZAŁAMANIA ŚWIATŁA Płaszczyzna padaniapromienie padający, odbity i załamany Prawo odbicia: θP = θo Prawo załamania: sinθP/sinθz = n12
PRAWO ODBICIAI ZAŁAMANIA ŚWIATŁA Płaszczyzna padaniapromienie padający, odbity i załamany Prawo odbicia: θP = θo Prawo załamania: sinθP/sinθz = n12 n12 = 1/n21
PRAWO ODBICIAI ZAŁAMANIA ŚWIATŁA Płaszczyzna padaniapromienie padający, odbity i załamany Prawo odbicia: θP = θo Prawo załamania: sinθP/sinθz = n12 n12 = 1/n21; n12·n23 = n13
PRAWO ODBICIAI ZAŁAMANIA ŚWIATŁA Płaszczyzna padaniapromienie padający, odbity i załamany Prawo odbicia: θP = θo Prawo załamania: sinθP/sinθz = n12 n12 = 1/n21; n12·n23 = n13; może n12 = n1/n2 ?
PRAWO SNELLA Z MODELU FALOWEGO P· = v1 z· = v2
PRAWO SNELLA Z MODELU FALOWEGO P· = v1 z· = v2 P/sinθP = Z/sinθz
PRAWO SNELLA Z MODELU FALOWEGO P· = v1 z· = v2 P/sinθP = Z/sinθz Otrzymujemy: sinθP/sinθZ = P/Z
PRAWO SNELLA Z MODELU FALOWEGO P· = v1 z· = v2 P/sinθP = Z/sinθz Otrzymujemy: sinθP/sinθZ = P/Z sinθP/sinθZ = v1/v2
PRAWO SNELLA Z MODELU FALOWEGO P· = v1 z· = v2 P/sinθP = Z/sinθz Otrzymujemy: sinθP/sinθZ = P/Z sinθP/sinθZ = v1/v2 v2 = c
PRAWO SNELLA Z MODELU FALOWEGO P· = v1 z· = v2 P/sinθP = Z/sinθz Otrzymujemy: sinθP/sinθZ = P/Z sinθP/sinθZ = v1/v2 v2 = c; n1 = c/v1
PRAWO SNELLA Z MODELU FALOWEGO P· = v1 z· = v2 P/sinθP = Z/sinθz Otrzymujemy: sinθP/sinθZ = P/Z sinθP/sinθZ = v1/v2 v2 = c; n1 = c/v1; n1·sinθP = n2·sinθZ
n1·sinθ1 = n2·sinθ2Jeśli n1 > n2 to θ1 < θ2a więc dla pewnego θ1 (kąt graniczny)
n1·sinθ1 = n2·sinθ2Jeśli n1 > n2 to θ1 < θ2a więc dla pewnego θ1 (kąt graniczny) θ2 stanie się równe 90°
n1·sinθ1 = n2·sinθ2Jeśli n1 > n2 to θ1 < θ2a więc dla pewnego θ1 (kąt graniczny) θ2 stanie się równe 90°(nie ma promienia załamanego)
n1·sinθ1 = n2·sinθ2Jeśli n1 > n2 to θ1 < θ2a więc dla pewnego θ1 (kąt graniczny) θ2 stanie się równe 90°(nie ma promienia załamanego) CAŁKOWITE WEWNĘTRZNE ODBICIE
Prawo odbicia i załamania, ile są warte takie prawa? Opis przebiegu zjawiska, możliwość przewidywania, projektowania Ale czy rozumiemy dzięki tym prawom więcej? Optyka geometryczna a falowa Równania Maxwella Jak właściwie przebiega zjawisko odbicia?