Приближение геометрической оптики
Вследствие малости световых волн, в первом приближении, можно не учитывать волновую природу света и считать, что свет распространяется вдоль лучей. Это приближение тем ближе к реальности, чем меньше рассматриваемого света. В пределе, при , законы оптики можно формулировать на языке геометрии. Поэтому этот раздел оптики называется геометрической оптикой.
В основе геометрической оптики лежат 4 закона:
1. Закон прямолинейного распространения света.
2. Закон независимости световых лучей.
3. Закон отражения света.
4. Закон преломления света.
В основу геометрической оптики может быть положен принцип Ферма: светраспространяется по такому пути, для прохождения которого ему требуется минимальное время.
Для прохождения требуется:
(9)
Следовательно, общее будет равно:
(10)
(11)
Величина называется оптической длинной пути.
В однородной среде
Принцип Гюйгенса
В приближении геометрической оптики свет не должен проникать в область геометрической тени. В действительности свет проникает в эту область, и это явление становится тем существенней, чем меньше размеры преград. Если размеры отверстий или щелей сравнимы с длинной волны, то геометрическая оптика неприменима.
Качественно поведение света за преградой объясняется принципом Гюйгенса, который позволяет построить фронт волны в момент по известному положению в момент .
Согласно принципу Гюйгенса каждая точка, до которой доходит волновое движение, становится точечным источником вторичных волн. Огибающая по фронтам вторичных волн дает положение фронта волны.
Дата добавления: 2021-01-11; просмотров: 255;