Nauka refrakcji

Gdy światło przechodzi przez określone medium, porusza się ono w linii prostej. Jednakże, gdy światło dociera z jednego medium do drugiego medium, ścieżka świetlna wygina się. Następuje załamanie. (Część padającego światła zostaje załamana, a część jest odbijana) Kiedy patrzysz na ołówek zanurzony w szklance wypełnionej wodą, patrząc przez bok szkła na znajdującą się nad nim część ołówka. Na powierzchni wody światło przemieszcza się bezpośrednio z ołówka do oka. Ponieważ światło to nie zmienia medium, nie pęka. Jeśli spojrzysz na część ołówka, która została zanurzona w wodzie, światło przemieszcza się z wody do powietrza (lub z wody na szkło do powietrza). Ta wiązka światła zmienia medium i zostaje następnie załamana.

Wypukła soczewka

Kiedy promienie światła przechodzą przez wypukłą soczewkę, są łamane i łączone, co prowadzi do zbieżności światła, dlatego nazywa się je również soczewką kolekcjonerską. Po załamaniu przez soczewkę promienie zbiegają się w punkcie ogniskowym F soczewki. Rysunek 7-1 pokazuje dwa punkty ogniskowe, po jednym z każdej strony soczewki. Obiektyw można odwrócić i działa tak samo. Ponadto długość między punktem ogniskowym a środkiem soczewki jest określana jako ogniskowa.

Kolor i światło

Przedmioty pojawiają się w różnych kolorach, ponieważ pochłaniają niektóre kolory (długości fali) i odbijają lub przenoszą inne kolory. Kolory, które widzimy, to długości fal, które są odbijane lub przenoszone.

Na przykład czerwona koszula wygląda na czerwoną, ponieważ cząsteczki barwnika w materiale pochłaniają fale światła z fioletowo-niebieskiego końca spektrum. Czerwone światło to jedyne światło, które odbija się od koszuli. Jeśli na czerwonej koszuli świeci się tylko niebieskie światło, koszula wydaje się czarna, ponieważ niebieski zostanie pochłonięty i nie będzie czerwonego światła, które mogłoby odbijać.

kamera otworkowa

Kamera z otworami to prosty aparat bez obiektywu, ale z małym otworem, jednym otworem. Światło z jednej sceny przenika przez otwór i wyświetla odwrócony obraz na przeciwną stronę pudełka, co jest znane jako efekt kamery obscura.

Kamera z otworami działa na zasadzie "światło rozchodzi się w prostych liniach". Promienie światła emitowane przez lampę w kształcie litery F rozprzestrzeniają się we wszystkich kierunkach w powietrzu. Wiele promieni uderza w otwór i jest blokowanych. Otwór przepuszcza określoną liczbę promieni, które kontynuują swój bieg, aż trafią w ekran, gdzie tworzą odwrócony obraz obiektu.

Zrób tęczę z pryzmatem

Kiedy białe światło dostanie się do pryzmatu, spowalnia i zmienia kierunek, wygina się (lub pęka) i rozprzestrzenia się. To, jak intensywnie zmienia się światło, zależy od długości fali. Czerwone światło zmienia kierunek najmniej, a fioletowe najbardziej.

Das Gesetz der Reflexion

Prawo odbicia światła reguluje odbicie promieni świetlnych na gładkich powierzchniach, takich jak polerowany metal lub metalowe lustra szklane.

Normalna to wyimaginowana linia, która biegnie prostopadle do powierzchni w miejscu, w którym światło pada na powierzchnię. Prawo odbicia wskazuje, że padająca wiązka, odbity strumień i normalna względem powierzchni lustra znajdują się w tej samej płaszczyźnie. Ponadto kąt odbicia jest równy kątowi padania μi.

Obrazy tworzone przez płaskie lustra

Kiedy patrzysz na siebie w lustrze, widzisz swoje odbicie w lustrze.

Obrazy w lusterku płaskim mają taki sam rozmiar jak obiekt, znajdują się za lustrem i są zorientowane w tym samym kierunku co obiekt.

soczewka wklęsła

Kiedy promienie światła przechodzą przez wypukłą soczewkę, są łamane i łączone, co prowadzi do zbieżności światła, dlatego nazywa się je również soczewką kolekcjonerską.

Dzięki prawu i geometrii Snell można przewidzieć drogi promieniowania, które przechodzą przez soczewki. Aby ułatwić takie problemy, należy założyć, że całe załamanie występuje na płaszczyźnie zwanej główną płaszczyzną, która przechodzi przez środek soczewki. To przybliżenie, określane jako model cienkich soczewek, dotyczy wszystkich soczewek, które poznasz w tej książce.