III.3.1. ОПТИКА
Введение
В разделе физики, называемом оптикой, изучаются световые явления и законы, установленные для них, взаимодействие света и вещества, вопросы природы света.
Свет представляет собой электромагнитные волны определенного диапазона (от 10 до 1,5 × 104 нм; 1 нм = 10-9 м). Из всего состава оптического излучения глаз воспринимает только свет с длиной волны от 380 до 770 нм. Излучение с длинами волн короче 380 нм называется ультрафиолетовым (УФ), а с длинами волн, превышающими 770 нм, - инфракрасным (ИК). УФ- и ИК-излучения невидимы глазом.
В вакууме свет распространяется со скоростью ≈300000 км/с, а в различных средах - с меньшей скоростью. Свет определенной длины волны называется монохроматическим. Проходя через вещество, свет в той или иной мере поглощается, при этом световая энергия превращается в другие виды энергии, в частности во внутреннюю энергию тела.
Существующие источники света подразделяются на естественные и искусственные. Главный естественный источник света для нас - Солнце. Искусственными источниками света являются раскаленные тела и так называемые холодные источники света - газы, светящиеся при пропускании через них электрического тока, а также люминесцирующие твердые или жидкие тела.
Источники света обычно являются протяженными телами, но часто на практике их можно принять за точечные. Точечным называют такой источник света, линейные размеры которого очень малы по сравнению с расстоянием, на котором оценивается его действие.
Свет в однородной среде распространяется прямолинейно92. Линия, вдоль которой распространяется световая энергия, называется световым лучом, или лучом. Доказательством прямолинейности распространения света является образование теней от предметов, поставленных на пути его распространения от точечного источника, или теней и полутеней - в случае протяженных источников. Прямолинейностью распространения света объясняется также возможность получения и изображения предметов с помощью малого отверстия. Однако закон прямолинейного распространения света нарушается в случае прохождения последнего сквозь малые отверстия.
Прямолинейность распространения света используется в геометрической оптике, т.е. в разделе оптики, рассматривающем вопросы распространения света в различных оптических системах (линзах, призмах и т.д.).