optica reflexie ref

8/14/2019 Optica Reflexie Ref

1/23

OPTICAOPTICA

PROF. MUREAN CARMEN

nchide


2/23

CUPRINSCUPRINS Noiuni de optic geometric

Reflexia-noiuni teoretice, aplicaii

Refracia-noiuni teoretice, aplicaii Oglinzi sferice-aplicaii


3/23


4/23

OPTICAOPTICAn concluzie LUMINAeste o radiaie electromagnetic, compus din entitimateriale numite fotoni- caracterizai prin energie i impuls.

Optica geometric este o parte a opticii care studiaz formarea

imaginilor unor obiecte fr a considera natura luminiiconsidernd doar noiunea de raz de lumin.

Raza de lumina este direcia de propagare a luminii. Lumina sepropaga rectiliniu i uniform ntr-un mediu omogen.

d v t=


5/23

OPTICAOPTICAFasciculul de lumin este un mnunchi de raze de

lumin:

a.) Fascicul paralel

b.) Fascicul convergent

c.) Fascicul divergent


6/23

OPTICAOPTICAMrimea fizic care caracterizeaz proprietile optice

ale mediului se numete indice de refractie:

unde: c - viteza luminii n vid

v - viteza luminii n mediul datOBS. Prin urmare indicele de refracie este

supraunitar ! (c v)

cnv

=

1


7/23

OPTICAOPTICAPrincipiul lui FERMAT

- lumina se propag ntre dou puncte astfel nct s

parcurg distana n timp minim.

min 1 2

AI1

1

IB2

2

t t t

dt

vd

tv

= +

=

=}

AI IBmin

1 2

d dt c

v v= +

m i n A I

1 2

m i n 1 A I 2

c c

c dv v

c t v d v

= +

=

1(t )B

2(t )

1vr

2vr

I

1 2

A


8/23

OPTICAOPTICAunde :este drumul optic prin mediul 1

unde : d = drum geometric

n = indice de refracie

AIdn

dndoptic = 2


9/23

OPTICAOPTICAProprietile luminii: 1.Reflexia 2.Refracia1.Reflexia este proprietatea luminii de a se ntoarce n

mediul din care a provenit la ntlnirea suprafeei de contacta dou medii optic diferite.

Legile reflexiei :I. Raza incident, raza reflectat i direcia normal laplanul de separare a mediilor optice (dioptru) suntcoplanare.

II.semnul- apare de la sensul invers

trigonometric.Unghiul de inciden este identic cu unghiul de reflexie.

0ri = 3


10/23

REFLEXIA LUMINIIREFLEXIA LUMINIIrv1

r0

xR

1n

S

S

N

i

'i'

r0

I

xR'

SI - raza incident;SI - raza incident;i - unghi de inciden ;

N- direcia normal la planul de incidenn1

- indice de reflexie a mediului 1 ; n2-indicele de refracie al mediului 2.

r0 - unghi de reflexie ;Rx- raza reflectat ;Rx- raza reflectat ;

2n


11/23

IMAGINEA UNUI OBIECTIMAGINEA UNUI OBIECT NN

OGLINDA PLANOGLINDA PLANi1

r1

A

B

C

i2r2

i3

r3

i3r3

D

A

B

C

D

Imaginea rezult lainterseciaprelungirilor razelorreflectate !


12/23

Stabilii variaia unghiului dintre razele reflectate ncazul rotirii oglinzi plane cu unghiul .

i1

i2

r

r1r2

= + =2 1 2

i i r

( ) ( ) = + + = 2 2 1 1 2 1

2 2r i r i r i i

= + =1 1

22 2 2i ir


13/23

REFRACIA LUMINIIREFRACIA LUMINII2.Refracia este proprietate a luminii de a-i

modifica direcia de propagare la trecerea dintr-un mediuoptic n altul.

Legea refraciei :

21sin sinn i n r = 4

, 0,2

i r

sini cre te i crete

dac

=

12n in r


14/23

DRUMUL RADRUMUL RAZZELORELOR

efracieR

v1r

n2

S

S

N

v2

r

eflexie_total Rn1

il

r

r

IS I - raza incident ;S I - raza incident ;l - unghi limit ;i - unghi de inciden ;n1indice de refracie al

mediului 1

IR - raza refractat ;r - unghi de refracie ;n2 - indice de refracie almediului 2;IR - raza total reflectat

>n n1 2


15/23

REFRACIA-LEGI, DEFINIREREFRACIA-LEGI, DEFINIRE

Legea refraciei :Raportul sinusurilor unghiurilor de incideni de refracie este egal cu raportul indicelui de refracie almediului n care se deplaseaz raza i al indicelui de refracieal mediului din care provine raza de lumin.

Legea refraciei generalizat:Produsul dintre indicele derefracie i sinusul unghiului fcut de raza de lumin cunormala la dioptru este constant.

Reflexia total este caz particular de refracie n care raza

emergent are direcia identic cu cea a planului de separare acelor dou medii (r=900).

1

2sin

n

nl = 6

.n cs n sti on = 5


16/23

APLICAII -APLICAII -REFRACREFRACIAIA

Un scafandru privete o pasre care zboar la h= 5m deasupra apei .La ce nlime va vedea acesta, pe direcia perpendicular, pasreatiind c el se afl la h1= 20 m adncime i indicele de refracie al apei

este na= 4/3 .

( )= asini n sinr 1p

= x

tgi sinih

= xtgr sinr h'

( )

2p

= a

x xn

h h'= 6,67m

ah' h n

= + =1 2H h' h 6,7m


17/23

DRUMUL RAZELOR DE LUMINDRUMUL RAZELOR DE LUMIN

i

A

r

i

r

r r

i i

h1

h

h

I I

M

H

A

xx

Vezi rezolvarea

n1

n2


18/23

OGLINZI SFERICEOGLINZI SFERICE

Oglinzile sferice sunt calote sferice cu suprafaa interioar sau exterioar reflecttoare.

C V

-R

V C

+R

OGLINDA CONCAV

faa interioar reflectorizant

OGLINDA CONVEX

faa exterioar reflectorizant

Centrul decurbur VrfuloglinziiRaza decurbur


19/23

FOCARELE OGLINZILORFOCARELE OGLINZILORSFERICESFERICE

Razele de lumin care se propag paralel cu axa optic principal se reflect pedirecia focarului!

C V

-R

V C

+R

FOCAR REAL

razele trec prin focar

FOCAR VIRTUAL

prelungirile razelor trec prin focar

i

i

r

r

F

i

i

r

r

F


20/23

APLICAII-APLICAII-OGLINZI SFERICEOGLINZI SFERICE

Raza de curbur a unei oglinzi sferice concave este de 40 cm. a. S se afle crei poziii i corespunde o imagine real i mrit de

dou ori.

b. S se gseasc , de asemenea, poziia creia i corespunde oimagine virtual i mrit de dou ori. Datele problemei:

R=40 cm = 2

f>0 oglind concav a. x2>0 imagine real

b. x2


21/23

SOLUSOLUIA PROBLEMEIIA PROBLEMEI40

202 2

R

f f cm===

( )21 2

1 1 1: ( 0, 0) 1ecua ia oglinzii f x

x x f + = > >

( )2

2 1

1: 2

x

mrirea liniar x x x = =

( ) ( )1 1 1

1 1 1 1 1. 1 2din rel i

x x f x f

+ + = =

( )11

20 3

2

130x

f x cm

= =

+

=

Din valoarea lui x1 rezult c obiectul se afl ntre centrul de curbur i focar

a.


22/23

SOLUSOLUIA PROBLEMEIIA PROBLEMEIR

f f cm===40

20

2 2

( )21 2

1 1 1: ( 0, 0) 1ecua ia oglinzii f x

x x f = >

optica reflexie ref

Documents