Геометрическая оптика как предельный случай волновой оптики.
Распространение света представляет в общем случае волновой процесс. Однако, в частности, в вопросах образования изображения решение можно получить более простым путем, с помощью представлений геометрической оптики, в которой распространение света рассматривается на основе представления о световых лучах.
Реально невозможно получить световой луч как прямую линию вследствие явления дифракции. Например, угловое расширение реального светового пучка, пропущенного через диафрагму (отверстие) диаметра D, определяется углом дифракции φ ≈ λ / D. Однако, угловое отклонение, нарушающее прямолинейность распространения света в однородной среде, может быть весьма мало, если размеры отверстия (или препятствия) велики по сравнению с длиной волны λ (λ << D).
При пользовании законами лучевой оптики нельзя забывать, что они лишь первое приближение к действительности и, что без дифракционных явлений не обходится ни один случай распространения света.
|
(31-2)
Примечание. Реальные оптические системы дают удовлетворительное изображение только при определенном ограничении ширины пучков лучей. Любая оптическая система – глаз, фотоаппарат и т. п. в конечном счете рисует изображение практически на плоскости (сетчатка глаза, фотопленка и т. п.), объекты же в большинстве случаев трехмерны. Чем уже пучки, тем отчетливее изображение предмета на плоскости. Наличие ограничивающих диафрагм, роль которых может играть, например, оправа линзы, объектива существенно для всякого оптического инструмента: от величины и положения диафрагм зависит отчетливость изображения. Но при этом должно выполнятся соотношение (31-2).
Вопросы для самоконтроля.
1. Что называется абсолютным, относительным показателями преломления?
2. Сформулируйте законы отражения и преломления.
3. В чем заключается явление полного внутреннего отражения?
4. Как устроен световод? Его применение.
5. При каких условиях можно использовать приближение геометрической оптики?
Лекция № 32
Дата добавления: 2019-04-03; просмотров: 509;