Элементы геометрической оптики

● Законы отражения и преломления света

; ,

где i₁ – угол падения; i'₁ – угол отражения; i₂ – угол преломления; n₂₁ = n₂ / n₁ – относительный показатель преломления второй среды относительно первой ; n₁ и n₂ – 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 f и d соответственно расстояния от полюса зеркала до предмета и изображения; ƒ – фокусное расстояние зеркала; R – радиус кривизны зеркала.

· Оптическая сила тонкой линзы

,

где F – фокусное расстояние линзы (F – положительно, если линза собирающая, F – отрицательно если линза рассевающая); n = n₂ / n₁ – относительный показатель преломления (n₂ и n₁ – соответственно абсолютные показатели преломления линзы и окружающей среды); R₁ и R₂ - радиусы кривизны поверхностей

(R > 0 для выпуклой поверхности; R < 0 – для вогнутой); f и d – соответственно расстояния от оптического центра линзы до предмета и изображения.

● Сила излучения

,

где Φ_е – поток излучения источника; Ω– телесный угол, в пределах которого это излучение распространяется.

● Полный световой поток, испускаемый изотропным точечным источни-

ком,

,

где I – сила света источника.

● Светимость поверхности

,

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

· Яркость B_φ светящейся поверхности в некотором направлении φ

,

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

● Освещенность Е поверхности

,

где Ф – световой поток, падающий на поверхность; S – площадь этой поверхности.

· Связь светимости R и яркости B при условии, что яркость не зависит от

направления,

.