Элементы геометрической оптики

ОПТИКА.

АТОМНАЯ И ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА

Сборник

индивидуальных заданий

Новосибирск 2016

УДК: 53(075)

Кафедра теоретической и прикладной физики

Составители: доц. И.М. Дзю,

д.т.н, проф. С.В. Викулов,

д-р физ. мат. наук, проф. М.П. Синюков,

к.б.н., доц Е.Л. Дзю,

ст.преп. А.П. Минаев

Рецензент: канд. физ. мат. наук, доц. В.И. Сигимов (НГУВТ)

Сборник индивидуальных заданий по физике. Оптика. Атомная и ядерная физика: / новосиб. гос. аграр. ун-т, Инж. инст.; сост.: И.М. Дзю, С.В. Викулов, М.П. Синюков, Е.Л. Дзю, А.П. Минаев – Новосибирск, 2016. – 121 с.

Сборник индивидуальных заданий по физике (Оптика. Атомная и ядерная физика) составлен в соответствии с действующей программой курса физики. Каждое индивидуальное задание содержит 11 задач, охватывающие основные понятия по оптики, атомной и ядерной физики.

Предназначено для студентов всех форм и направлений подготовки, реализуемым в НГАУ.

Утверждено и рекомендовано к изданию методическим советом Инженерного института, протокол №7, от 1 марта 2016 г.

Новосибирский ГАУ, 2016

ОПТИКА.

КВАНТОВАЯ ПРИРОДА ИЗЛУЧЕНИЯ

Элементы геометрической оптики

● Законы отражения и преломления света

, ,

где – угол падения; – угол отражения; – угол преломления; – относительный показатель преломления второй среды относительно первой; и – абсолютные показатели преломления первой и второй среды.

● Предельный угол полного отражения при распространении света из среды оптически более плотной в среду оптически менее плотную

.

● Формула сферического зеркала

,

где и – соответственно расстояния от полюса зеркала до предмета и изображения; – фокусное расстояние зеркала; – радиус кривизны зеркала.

● Оптическая сила тонкой линзы

,

где – фокусное расстояние линзы; – относительный показатель преломления ( и – соответственно абсолютные показатели преломления линзы и окружающей среды); и – радиусы кривизны поверхностей для выпуклой поверхности; для вогнутой); и – соответственно расстояния от оптического центра линзы до предмета и изображения.

● Сила излучения

,

где – поток излучения источника; – тесный угол, в пределах которого это излучение распространяется.

● Полный световой поток, испускаемый изотропным точечным источником,

,

где – сила света источника.

● Светимость поверхности

,

где – световой поток, испускаемый поверхностью; − площадь этой поверхности.

● Яркость светящейся поверхности в некотором направлении

,

где – сила света; – площадь поверхности; − угол между нормалью к элементу поверхности и направлением наблюдения.

● Освещенность поверхности

; ,

где − световой поток, падающий на поверхность; – площадь этой поверхности; r – расстояние от источника света до освещаемого места.