1 FIZYKA i BIOFIZYKA Prezentacja do wykładu 3.Optyka geometryczna i falowa Dr Dorota Wierzuchowska

2

3 Przejście światła przez pryzmat IPrzejście światła przez pryzmat I.Newton ”Nowa teoria światła białego i barw” 1672 r

4 Światło białe możemy uzyskać składając trzy barwy podstawowe

5 Światło jest falą elektromagnetyczną

6 Względna czułość ludzkiego oka na fale elektromagnetyczneŚwiatło jest falą elektromagnetyczną, której długość zawarta jest w zakresie czułości przeciętnego oka ludzkiego nm. Jest to niewielki wycinek z całego widma fal elektromagnetycznych.

7 Krzywe wrażliwości widmowej w widzeniu --skotopowym i __ fotopowym.

8 Prawo odbicia światła Promień padający, promień odbity i prosta normalna do powierzchni w punkcie padania leżą w jednej płaszczyźnie

9 Prawo załamania światłaPromień padający, promień załamany i prosta normalna do powierzchni w punkcie padania leżą w jednej płaszczyźnie

10

11

12 Bezwzględne współczynniki załamania światła n=c/vOśrodek bezwzględny współczynnik załamania n prędkość światła w ośrodku v [m/s] diament 2,42 ok lód 1,31 ok sól kamienna 1,54 ok szkło (różne rodzaje)    od 1,4 do 1,9 średnio 1,5 ( ) x108 woda 1,33 etanol 1,36 powietrze 1,0003 próżnia 1 c =

13 Współczynnik załamania n zależy od długości fali

14 Rozszczepienie światła w pryzmacie

15 Bieg promieni w pryzmacie

16 Załamanie i całkowite wewnętrzne odbicie światła

17

18 Powstawanie tęczy

19 Zwierciadło płaskie

20 Soczewki i zwierciadła kulisteRównanie soczewki: Soczewka skupiająca Soczewka rozpraszająca Równanie zwierciadła: zw. kuliste wypukłe x-odległość przedmiotu y- odległość obrazu f- ogniskowa soczewki R- promień zwierciadła

21 Konstrukcja obrazów powstających w soczewkach

22 Budowa oka

23 Obraz przedmiotu powstający na siatkówce.

24 Bieg promieni świetlnych w oku prawidłowym

25 Bieg promieni w oku krótkowzrocznym.

26 . Bieg promieni świetlnych w oku nadwzrocznym.

27 Lupa

28 Mikroskop

29 Bieg promieni w mikroskopie

30 Powiększenie LUPA MIKROSKOP d- odległość dobrego widzenia 25cms- długość tubusa mikroskopu

31 Wyznaczanie współczynnika załamania za pomocą mikroskopu

32 Optyka falowa Dyspersja (rozszczepienie) Dyfrakcja InterferencjaO falowej naturze światła świadczą następujące zjawiska: Dyspersja (rozszczepienie) Dyfrakcja Interferencja Polaryzacja

33 Współczynnik załamania n zależy od długości fali

34 Zasada Huygensa Każdy punkt ośrodka, do którego dotarło czoło fali można uważać za źródło nowej cząstkowej fali kulistej. Fale te interferują ze sobą, a powierzchnia styczna do wszystkich powierzchni fal cząstkowych tworzy wypadkową powierzchnię falową fali rozchodzącej się w ośrodku.

35 Dyfrakcja Dyfrakcja to zjawisko fizyczne zmiany kierunku rozchodzenia się fali na krawędziach przeszkód oraz w ich pobliżu. Zjawisko zachodzi dla wszystkich wielkości przeszkód ale wyraźnie jest obserwowane dla przeszkód o rozmiarach porównywalnych z długością fali.

36 Dyfrakcja na szczelinie

37 Interferencja

38 Interferencja Interferencja to zjawisko nakładania się fal prowadzące do zwiększania lub zmniejszania amplitudy fali wypadkowej. Interferencja zachodzi dla wszystkich rodzajów fal, we wszystkich ośrodkach, w których mogą rozchodzić się dane fale.

39 Doświadczenie Younga

40

41 dsinq = nl

42 Siatka dyfrakcyjna

43 Interferencja w cienkich warstwach

44 Polaryzacja- uporządkowanie kierunku drgań fali (poprzecznej)

45 Sposoby polaryzacji światłaOdbicie od dielektryków Wielokrotne załamanie Rozproszenie Przejście przez kryształy dwójłomne Polaryzatory

46

47 Miłego dnia