Заломлення на плоскій поверхні

Ө – називається відхиляючим або заломлюючим кутом призми. Призма відхиляє промінь до її основи. Кут відхилення залежить від заломлюючого кута призми, від кута падіння променя та від показника заломлення скла призми. Теорія показує, що кут відхилення буде найменшим, якщо кут падіння променя на одну грань призми та кут заломлення, при виході променя з іншої грані, рівні. Промінь, який проходить крізь призму, в цьому випадку перпендикулярний до бісектриси заломлюючого кута, тобто:

α = α ′, і = і ′. З рис. 3.11 бачимо, що = і + і ′, = α – r + α ′ - r ′ =

=2 α – 2 r = 2 α – Ө, Ө = 2 r, як зовнішній кут.

Для найменшого кута:

1.

Звідси:

2. 3.9

Формули (1) та (2) виражають закон відхилення променя призмою.

Призми використовуються для повороту променів на деякий кут.

Існують і такі призми:

Рис. 3.12

3. Заломлення на сферичній поверхні. Нехай з точки S падає на сферичну поверхню гомоцентричний пучок променів.

Виникають питання:

1) Після заломлення цей пучок залишиться гомоцентричним?

Рис.3.13

2) Де знаходиться точка S′, якщо вона є?

Знайдемо точку S′, в якій перетинаються промені після заломлення.

3) пл.∆SAC + пл.∆CAS′ = пл. ∆SAS′

4) 1/2 d ₁ R sin i +1/2 Rd ₂sin r =1/2 d ₁ d ₂sin(i-r)

поділимо на d₁d₂Rsin r всі члени:

Помножимо на n ₁ всі члени, отримаємо:

або

- 3.10 основне рівняння оптичної техніки.

Це рівняння встановлює зв'язок між відстанями d ₁ та d ₂, n ₁, n ₂ та кутами. Його використовують для розрахунку різних оптичних приладів, безпосередньо для лінз, при цьому враховують, що:

1) лінзи тонкі;

2) промені йдуть близько до оптичної вісі (параксіальний пучок).

3)

О₁

4. Лінзи. Лінзами прийнято називати скло, яке обмежене сферичними або циліндричними поверхнями.

Ми розглянемо тільки сферичні лінзи.

Якщо краї тонші, аніж середина – лінза збираюча, якщо навпаки – розсіювальна. (рис.3.14 б)

Основні параметри або визначення лінз.

1) оптичний центр лінзи точка С, головна оптична вісь ОО ′, головний фокус F, побічні вісі О ₁ О ′₁, О ₂ О ′₂, побічні фокуси F ′ F ′′, головна фокусна відстань f, фокальна площина Р.

2) умовні позначення лінз – збираюча та розсіювальна лінзи.

Кожна лінза обмежена сферичними поверхнями однакової кривизни, які мають два фокуси, симетрично розміщені відносно оптичного центру лінзи.

Фокус розсіювальної лінзи уявний.

Фокальна площина лінзи – це площина, проведена через головний фокус, перпендикулярно головні оптичній вісі.