Основные законы, лежащие в основе ГО, закон прямолинейности распространения света, закон независимости распространения лучей, закон отобр

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Федеральное государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Государственный университет по землеустройству»

 

 

Кафедра высшей математики и физики

 

 

Коллоквиум на тему: «Основные законы, лежащие в основе ГО, закон прямолинейности распространения света, закон независимости распространения лучей, закон отображения лучей, закон преломления лучей»

 

 

 

 

 

                                                                            Выполнил: студент 23к(2)группы                                                                            

                                                                                      Ужгинцев Е.В.

                                                                           Проверил: Максименко В. В.

 

 

 

 

 

Москва 2010г.

Закон прямолинейного распространения  лучей.

В оптически  однородной среде (в частности, в  вакууме) лучи света распространяются прямолинейно.

Прямолинейностью  распространения света объясняется  образование тени, т.е. области, куда не поступает световая энергия. При  малых размерах источника (светящаяся точка) получается резко очерченная тень.

 

При больших  размерах источника создаются нерезкие тени.

 Дело  в том, что от каждой точки  источника свет распространяется  прямолинейно и предмет, освещенный  уже двумя светящимися точками,  даст две несовпадающие тени, наложение которых образует тень  неравномерной густоты. Полная  тень при протяженном источнике  образуется лишь в тех участках  экрана, куда свет не попадает  совсем. По краям полной тени  располагается более светлая  область. Это полутень.

Закон независимости световых пучков.

Энергия в каждом пучке распространяется независимо от других пучков; освещенность поверхности, на которую падает несколько  пучков, равна сумме освещенностей, создаваемых каждым пучком в отдельности.

Закон отражения света.

Луч света в однородной среде прямолинеен  до тех пор, пока он не дойдет до границы  этой среды с другой средой. На границе  двух сред луч меняет свое направление. Часть света (а в ряде случаев и весь свет) возвращается в первую среду. Это явление называется отражением света. Одновременно свет частично проходит во вторую среду, меняя при этом направление своего распространения - преломляется.

Закон отражения  света определяет взаимное расположение падающего луча, отраженного луча и перпендикуляра к поверхности, восстановленного в точке падения.

Этот закон  справедлив для волн любой природы  и формулируется так: падающий луч, отраженный луч и перпендикуляр  к границе раздела двух сред, восстановленный  в точке падения луча, лежат  в одной плоскости; угол отражения  g равен углу падения a

Очевидно, что  этот закон будет выполняться  и в том случае, если свет будет  распространяться в обратном направлении. Обратимость хода световых лучей является их важным свойством.

 

Закон преломления света.

На  границе двух сред свет меняет направление  своего распространения. Часть световой энергии возвращается в первую среду, т.е. происходит отражение света.

Если вторая среда прозрачна, то часть света  при определенных условиях может  пройти через границу сред, также  меняя при этом, как правило, направление  своего распространения. Это явление называется преломлением света.

Вследствие  преломления наблюдается кажущееся  изменение размеров, формы и расположения предметов. В этом нас могут убедить  простые наблюдения. Установим наклонно карандаш в стакане с водой. Часть  карандаша, находящаяся в воде, кажется  сдвинутой в сторону и увеличенной  в диаметре.

Подобные  явления объясняются изменением напрвления лучей на границе двух сред. Луч, распространяющийся в первой среде и достигающий границы, называется падающим лучом. Он составляет с перпендикуляром к границе, проведенным через точку падения, угол a, называемый углом падения. Луч, прошедший во вторую среду, называют преломленным лучом. Угол b, который этот луч образует с тем же перпендикуляром, называют углом преломления.

Закон преломления, установленный экспериментально в  XVII веке, формулируется следующим образом:

     Падающий луч, преломленный луч  и перпендикуляр к границе  раздела двух сред, восстановленный  в точке падения луча, лежат  в одной плоскости; отношение  синуса угла падения к синусу  угла преломления есть величина  постоянная для двух данных  сред.