Geometrijska optika

Osnovni zakoni geometrijske optike

Zakon o pravocrtnom širenju svjetlost

- Ako imamo homogeno prozirno sredstvo, svjetlost se širi pravocrtno

odstupanje od tog zakona – difrakcija ili ogib

Zakon o neovisnosti svjetlosnih snopova

- Ako jedan snop zraka svjetlosti prolazi kroz drugi, jedan na drugog ne utječu

odstupanje od tog zakona – interferencija (dokazuje valnu prirodu svjetlosti)

Zakon odbijanja ili refleksije

- Kut upada α, između upadne zrake i okomice na zrcalo u T upada, se reflektira u jednakom iznosu kao kut refleksije β

Zakon o lomu svjetlosti ili refrakciji

- Svjetlost se lomi na granici dvaju prozirnih sredstava na dva načina

prema okomici – ako ide iz rjeđeg u gušće sredstvo i onda je α>β ç iz zraka u vodu
- kada svjetlost tako putuje, smanjuje joj se brzina, pa traži kraći put
od okomice – ako ide iz gušćeg u rjeđe sredstvo i onda je β>α ç iz stakla u vodu
- kad tako svjetlost putuje, povećava joj se brzina pa ima duži put

- omjer sinusa kuta upada i sinusa kuta loma je za dva sredstva uvijek isti i zovemo ga indeks loma
- posebni slučaj imamo kada je prvo sredstvo vakuum ili zrak – tada koristimo apsolutni indeks loma

vrijedi gdje je c brzina svjetlosti i iznosi 300 000km/s (u vakuumu i zraku)
uvijek je veći od jedan jer je c veći i uvijek je veći što je sredstvo gušće, a brzina manja

- indeks loma u drugim kombinacijama sredstava zovemo RELATIVNI INDEKS LOMA

pravilo – što je veći kut, to je veća brzina i valna duljina, ali je manji indeks loma

Ravno zrcalo

- zrcalo skreće zrake svjetlosti
- kakva slika nastaje u ravnom zrcalu

uspravna
virtualna
izmijenjene strane prema predmetu
jednako velika
jednako udaljena od zrcala kao predmet

Sferno zrcalo

Konkavno (

- karakteristične zrake

jedna zraka upada paralelno s optičkom osi i reflektira se kroz fokus
jedna zraka upada kroz fokus i reflektira se paralelno s optičkom osi
jedna zraka upada skroz centar i reflektira se sama u sebi

- karakteristične točke

C – središte zrcala; T – tjeme zrcala
F – fokus ili žarište; f – fokalna/žarišna duljina
r – radijus zrcala; OO – optička os
a (ili x) – udaljenost od predmeta do tjemena; b (ili x') – udaljenost od slike do tjemena
y – veličina predmeta; y' - veličina slike

- kakva je slika u odnosu na predmet

PREDMET	SLIKA PREDMETA
a > 2f	realna, obrnuta, manja od predmeta
a = 2f	realna, obrnuta, jednako velika kao predmet
a <2f ali > f	realna, obrnuta, malo veća od predmeta
a <f ali >0	virtualna, uspravna, puno veća od predmeta

- pravila o predznacima i druge cake

„na zastoru“ znači da je slika realna
f > 0 – fokalna duljina je uvijek pozitivna
a > 0 – a uvijek mora biti pozitivan, tj. predmet uvijek mora biti ispred zrcala
y > 0 – y (predmet) uvijek mora biti pozitivan
predznak slike (y')
- y' > 0 znači da je slika uspravna
- y' < 0 znači da je slika obrnuta
- predznak udaljenosti slike od zrcala
  - b > 0 znači da je slika realna
  - b < 0 znači da je slika virtualna

Konveksno )

- kakva je slika u odnosu na predmet

virtualna (b<0)
uspravna (y'>0)
umanjena (y'<y)

- također, fokalna duljina je uvijek negativna

Linearno povećanje i jednadžba konjugacije

Linearno povećanje

-          linearno povećanje je omjer veličine slike i predmeta è
-          ako uzmemo neko sferno zrcalo i na njemu označimo karakteristične trokute za sliku i predmet, vidjet ćemo da su slični i da se neke stvari mogu zaključiti
-          trokuti

trokut od predmeta čine = predmet, upadna zraka kroz tjeme i optička os
trokut od slike čine = slika, reflektirana zraka kroz tjeme i dio optičke osi

- sličnost trokuta nalaže: i iz toga možemo izvući

Jednadžba konjugacije

- slične trokute možemo nacrtati i na drugačiji način i tada po pravilu za sličnost vrijedi tj.
- ako zbrojimo oba dobivena omjera linearnog povećanja, dobit ćemo jednadžbu konjugacije

iz čega možemo izvući jednadžbu konjugacije

Totalna refleksija

-          totalna refleksija se pojavljuje kada idemo iz gušćeg u rjeđe sredstvo, tj. kada je kut upada veći od graničnog kuta
-          granični kut – kut upada za kojeg je kut loma = 90°
-          zakon loma u slučaju graničnog kuta glasi
-          reflektirana zraka će imati jednaki kut loma kao i upadna zraka
-          kada idemo iz nekog sredstva u zrak će formula glasiti ovako:

Leće

Konvergentne

- zovemo ih konvergentne, konveksne, sabirače ili pozitivne

sabirače jer sabiru zrake svjetlosti u jednu točku
pozitivne jer im je fokalna duljina uvijek pozitivna

- postoje

bikonveksne
plankonveksne
konkavkonveksne

- simbol za konveksnu leću je ↕ jer je leća deblja u sredini
- karakteristične zrake

jedna ide paralelno sa optičkom osi i lomi se u F2 (UVIJEK U F2!)
jedna ide kroz F1 i lomi se paralelno s optičkom osi
jedna ide kroz centar (LEĆE) i samo prolazi

- pravila o slici i predmetu za KONVEKSNU leću su ista kao i za KONKAVNO zrcalo

PREDMET	SLIKA PREDMETA
a > 2f	realna, obrnuta, manja od predmeta
a = 2f	realna, obrnuta, jednako velika kao predmet
a <2f ali > f	realna, obrnuta, malo veća od predmeta
a <f ali >0	virtualna, uspravna, puno veća od predmeta

Divergentne

- zovemo ih divergentne, konkavne, rastresače ili negativne

rastresače jer raspršuju zrake svjetlosti
negativne jer ime je fokalna duljina uvijek negativna

- postoje

bikonkavne
plankonkavne
konvekskonkavne

- simbol za konkavnu leću je obrnut od onog za konveksnu jer je ova leća deblja na krajevima
- pravilo o slici i predmetu za KONKAVNU leću je isto kao i za KONVEKSNO zrcalo

slika je uvijek virtualna, uspravna i umanjena

Izvor: http://roko-rumora.net/

Više informacija i drugih korisnih sadržaja možete naći na poveznicama:

https://instrukcije-poduke.wixsite.com/instrukcije-hr

https://poduke.wixsite.com/instrukcije
https://instrukcije-poduke.business.site

Kvalitetne instrukcije iz više predmeta možete dobiti na
telefon (WhatsApp,Viber) 095 812 7777,
Skype: moje.instrukcije

INSTRUKCIJE IZ RAZNIH PREDMETA - MATEMATIKE, KEMIJE, FIZIKE I DR.

Stranice

Šalabahter - fizika - geometrijska optika