Геометрическая оптика. Основные определения

Свет – электромагнитное излучение с длинами волн 380 - 770 нм (в вакууме), способное вызывать зрительное ощущение в глазах человека.

Скорость распространения света 3·10⁸ м/с в вакууме и не зависит от скорости системы отсчета наблюдения. В прозрачных средах скорость меньше в n раз, где n – показатель преломления.

Точечный источник – источник света, размерами которого можно пренебречь в условиях данной задачи.

На рисунках часто обозначается буквой S от английского source – источник.

Волновая поверхность – геометрическое место точек свет до которых распространялся от источника одинаковое время (совершающих колебание в одной фазе).

Волновой фронт – геометрическое место точек до которых распространилась волна от источника (передняя волновая поверхность).

Луч – линия указывающая направление распространения света (распространения энергии световой волны) перпендикулярная волновой поверхности в каждой точке пространства.

В случае однородных сред волновые поверхности имеют простые формы (параллельные плоскости, концентрические сферы, аксиальные цилиндры) и лучи прямые.

Нельзя путать луч и узкий световой пучок! Луч – геометрическое понятие (просто линия). Пучок имеет физические характеристики – имеет конечное сечение, переносит определенную энергию, частоту, цвет, длину волны и т.д.

• Световые пучки распространяются независимо друг от друга. Например, проходя один через другой, они не влияют на взаимное распространение.
• Световые пучки обратимы, т.е., если поменять местами источник света и изображение, полученное с помощью оптической системы, то ход лучей от этого не изменится.

Изображение - картина, получаемая в результате прохождения через оптическую систему световых лучей, распространяющихся от объекта, и воспроизводящая его контуры и детали.

Область видимости изображения – геометрическое место точек пространства из которых невооруженный глаз может видеть изображение

Действительное изображение создаётся, когда после прохождения оптической системы, вышедшие из одной точки предмета, собираются в одну точку. Можно видеть глазом и получить на экране.

Мнимое изображение создается, когда каждой точке предмета соответствует выходящий из оптической системы пучок лучей, которые, если бы продолжить их обратно прямыми линиями, сошлись бы в одной точке; возникает видимость, что пучок выходит именно оттуда. Можно видеть глазом или с помощью фокусирующих систем. Нельзя наблюдать на экране.