Физические законы механики Электромагнетизм Геометрическая оптика

Физика для студентов технических университетов

Геометрическая оптика и фотометрия

Закон отражения света – отраженный и падающий лучи лежат в плоскости, содержащей перпендикуляр к отражающей поверхности в точке падения, и угол падения равен углу отражения:

.

Закон преломления света (закон Снелиуса):

падающий луч, луч преломленный и перпендикуляр, восстановленный в точке падения луча к границе раздела двух сред, лежат в одной плоскости;

отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для заданной пары двух сред: [an error occurred while processing this directive]

.

Предельный угол – угол падения света на границу раздела двух сред, соответствующий углу преломления 90º:

.

Оптическая сила тонкой линзы:

,

где F – фокусное расстояние линзы; абсолютный показатель преломления вещества линзы; абсолютный показатель преломления окружающей среды (одинаковой с обеих сторон линзы); R1 и R2 – радиусы кривизны поверхностей линзы.

Формула тонкой линзы – соотношение, связывающее оптическую силу линзы с расстоянием от оптического центра линзы до предмета и с расстоянием от оптического центра линзы до изображения предмета:

,

где f – расстояние от изображения до линзы; d – расстояние от предмета до линзы.

Увеличение линзы – отношение линейных размеров изображения к линейным размерам предмета:

,

где Н – размер предмета; h – размер изображения.

Увеличение лупы:

,

где расстояние наилучшего зрения.

Увеличение микроскопа:

,

где а – расстояние между фокусами объектива и окуляра; D1 и D2 – оптические силы объектива и окуляра.

Увеличение телескопа:

,

где F1 и F2 – фокусные расстояния объектива и окуляра.

Фокусное расстояние сферического зеркала:

.

Оптическая сила сферического зеркала:

.

Формула сферического зеркала – формула, связывающая параметры зеркала с расстоянием до него предмета и изображения:

,

где F – фокусное расстояние сферического зеркала; d – расстояние от предмета до зеркала; f – расстояние от изображения до зеркала.

Поток излучения – световой поток Ф определяется энергией W, переносимой световыми волнами через данную площадь в единицу времени t:

.

Энергетическая сила света численно равна световому потоку, приходящемуся на единицу телесного угла:

.

Энергетическая яркость (лучистость) – отношение энергетического потока излучения, испускаемого с бесконечно малой площадки источника и распространяющегося в бесконечно малом телесном угле, к площади проекции этой площадки на плоскость, перпендикулярную направлению распространения, и величине телесного угла:

.

Освещенность – величина, равная отношению светового потока, падающего на поверхность, к площади освещаемой поверхности:

  или ,

где α – угол падения лучей.

Энергетическая светимость R (излучательность) численно равна световому потоку, испускаемому единицей площади светящегося тела:

.

Если светимость тела обусловлена его освещенностью, то

,

где коэффициент отражения.

Волновая оптика Интерференция света

Дифракция света Площадь одной зоны Френеля (зоны Френеля – участки, на которые можно разбить поверхность световой волны для вычисления результатов дифракции света)

Взаимодействие света с веществом Зависимость угла отклонения лучей призмой φ от преломляющего угла А призмы и показателя преломления п:

Квантовая оптика. Энергетическая светимость тела – поток энергии (любых частот), испускаемый единицей поверхности излучающего тела в единицу времени во всех направлениях

Импульс (количество движения) материальной точки. Импульс силы. Связь между приращением импульса материальной точки и импульсом силы. Закон сохранения импульса. Реактивное движение. Механическая работа. Мощность. Энергия. Единицы измерения работы и мощности. Кинетическая энергия. Связь между приращением кинетической энергии тела и работой приложенных к телу сил.
Молекулярная физика и термодинамика