E-učionica za učenje fizike

Arhiva za kategoriju ‘Geometrijska optika’

Osnovi geometrijske optike

Geometrijska optika posmatra svetlost kao – polupravu koja polazi iz svetlosnog izvora pri čemu se strelicom označava smer kretanja. Zasniva na četiri osnovna zakona:

  1. zakon pravolinijskog prostiranja svetlosti
  2. zakon nezavisnosti prostiranja svetlosti
  3. zakon odbijanja svetlosti
  4. zakon prelamanja svetlosti

Opisivanje svetlosti uz pomoć geometrije može se koristiti kod konstrukcije likova kod ogledala (ravnih i sfernih), sočiva i optičkih aparata.

zrake svjetlosti 2

Svetlosni zrak kao poluprava je najpogodniji pristup za konstrukciju likova, slika: http://www.kontaktne-lece.eu/magazin/zakoni-geometrijske-optike/

 

 

 

 

 

 

 

Pojave kao što su difrakcija, disperzija i polarizacija (kada svetlost ispoljava talasna svojstva) ili fotoefekat (kada svetlost ispoljava kvantna odnosno čestična svojstva) ne mogu se objasniti uz pomoć geometrijske optike.

OSNOVNI ZAKONI, POJMOVI I PRIMER PRIMENE

APSOLUTNI INDEKS PRELAMANJA – odnos brzine svetlosti u vakuumu i datoj sredini (co-brzina svetlosti u vakumu; c- brzina svetlosti u datoj sredini)

prelamanje svetlosti 3

Apsolutni indeks prelamanja.  slika:https://sites.google.com/site/fizikazaosnovce678/home

  1. ZAKON PRAVOLINIJSKOG PROSTIRANJA SVETLOSTI – u optički homogenoj sredini svetlost se prostire pravolinijski
  2. ZAKON NEZAVISNOSTI PROSTIRANJA SVETLOSTI- svetlosni zraci međusobno ne deluju i nema međusobnog ometanja zraka
  3. ZAKON ODBIJANJA SVETLOSTI -upadni ugao jednak je odbojnom uglu. Upadni ugao, normala i odbojni ugao leže u istoj ravni

odbijanje svetlosti 1

Zakon odbijanja svetlosti. slika: https://sites.google.com/site/fizikazaosnovce678/home

  1. ZAKON PRELAMANJA SVETLOSTI- Ako  zrak prelazi iz optički ređe u optički gušču sredinu prelama se ka normali (i obrnuto)

prelamanje svetlosti 1 (1)

Zakon prelamanja svetlosti. slika:https://sites.google.com/site/fizikazaosnovce678/home

  1. TOTALNA REFLEKSIJA – je optička pojava koja nastaje kada svetlosni zrak dolazi iz optički gušće sredine a čiji je upadni ugao veći od graničnog ugla (odbija se kao kod ravnog ogledala).

totalna refleksija 1

Totalna refleksija: granični ugao je onaj kome odgovara prelomni ugao od 90 stepeni. Ako je upadni ugao veći od graničnog ugla zrak ne prelazi u drugu sredinu već se odbija od granične površine i vraća u istu sredinu. Granični ugao za staklo – vazduh iznosi 42 stepena, a za vodu-vazduh 48,5 stepeni. slika: https://sites.google.com/site/fizikazaosnovce678/home

Primer primene totalne refleksije: OPTIČKI KABAL

OPTIČKI KABAL je osnova za telekomunikacione mreže. Optička vlakna prenose digitalne signale u obliku modulisanih svetlosnih impulsa. Princip po kome se informacija prenosi po optičkom vlaknu bazira se na fizičkom fenomenu – totalnoj refleksiji.

sastav-optickog-kabla

Sastav optičkog jezgra

1. jezgro – od stakla određenog indeksa prelamanja

2. omotač – obavija jezgro, takođe je od stakla ali sa drugom vrednosti indeksa prelamanja. Svetlost se ubaci u jezgro pod određenim uglom potrebnim da dođe do totalne refleksije, zbog koje se svetlosni zrak neprestano odbija od granične površine jezgro-omotač putujući tako kroz vlakno do prijemnika

3. sloj za povećanje savitljivosti

4. zaštitni materijal

5. izolacija

Oblak oznaka

%d bloggers like this: