Φύση του φωτός. Θεωρούμε ότι το φως έχει διττή φύση: διαταραχή που διαδίδεται στο χώρο. μήκος κύματος φωτός. συχνότητα φωτός



Σχετικά έγγραφα
Γεωμετρική Οπτική ΚΕΦΑΛΑΙΟ 34

Ανάκλαση Είδωλα σε κοίλα και κυρτά σφαιρικά κάτοπτρα. Αντώνης Πουλιάσης Φυσικός M.Sc. 12 ο ΓΥΜΝΑΣΙΟ ΠΕΡΙΣΤΕΡΙΟΥ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 11Α «Γεωμετρική οπτική - οπτικά όργανα» Εισαγωγή - Ανάκλαση

Κεφάλαιο 32 Φως: Ανάκλασηκαι ιάθλαση. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.

Οι δύο θεμελιώδεις παράμετροι προσδιορισμού της ταχύτητας του φωτός στο κενό: Διηλεκτρική σταθερά ε0 Μαγνητική διαπερατότητα μ0

ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΗ ΟΠΤΙΚΗ. G. Mitsou

ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΗ ΟΠΤΙΚΗ. Ανάκλαση. Κάτοπτρα. Διάθλαση. Ολική ανάκλαση. Φαινόμενη ανύψωση αντικειμένου. Μετατόπιση ακτίνας. Πρίσματα

7α Γεωμετρική οπτική - οπτικά όργανα

ΛΥΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ OΠΤΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ

Εφαρμοσμένη Οπτική. Γεωμετρική Οπτική

Ο15. Κοίλα κάτοπτρα. 2. Θεωρία. 2.1 Γεωμετρική Οπτική

ΟΠΤΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ : ΚΑΤΟΠΤΡΑ ΔΙΟΠΤΡΑ ΦΑΚΟΙ

7α Γεωµετρική οπτική - οπτικά όργανα

Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only. ΑΣΚΗΣΗ 10 ΜΕΤΡΗΣΗ ΤΗΣ ΕΣΤΙΑΚΗΣ ΑΠΟΣΤΑΣΗΣ ΦΑΚΟΥ

1. Ιδιότητες φακών. 1 Λεπτοί φακοί. 2 Απριλίου Βασικές έννοιες

EΡΩΤΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΣΤΑ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ ΑΝΑΚΛΑΣΗ ΔΙΑΘΛΑΣΗ ΟΛΙΚΗ ΑΝΑΚΛΑΣΗ

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΠΟΛΛΑΠΛΗΣ ΕΠΙΛΟΓΗΣ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗΣ ΟΠΤΙΚΗΣ

Μελέτη συστήματος φακών με τη Μέθοδο του Newton

ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΤΗΣ ΟΠΤΙΚΗΣ

s s f 25 s ' s ' 10 α) s ' 16.7 β) S=10 cm, άρα το αντικείμενο βρίσκεται πάνω στην εστία.

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 - ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΠΟΛΛΑΠΛΗΣ ΕΠΙΛΟΓΗΣ

OΠΤIKH. Επειδή είναι πάντα υ<c (

ΠΟΥ ΔΙΑΔΙΔΕΤΑΙ ΤΟ ΦΩΣ

Κυματική οπτική. Συμβολή Περίθλαση Πόλωση

papost/

Οι δύο θεμελιώδεις παράμετροι προσδιορισμού της ταχύτητας του φωτός στο κενό: Διηλεκτρική σταθερά ε0 Μαγνητική διαπερατότητα μ0

Σχηματισμός ειδώλων. Εισαγωγή

Επαναληπτικό διαγώνισµα στα Κύµατα

ΕΠΩΝΥΜΟ ΟΝΟΜΑ ΤΑΞΗ ΤΜΗΜΑ ΗΜ/ΝΙΑ ΚΥΡΙΑΚΗ 11/3/2012 ΧΡΟΝΟΣ ΕΞΕΤΑΣΗΣ: 10:30-13:30

ΟΠΤΙΚΗ ΦΩΤΟΜΕΤΡΙΑ. Φως... Φωτομετρικά μεγέθη - μονάδες Νόμοι Φωτισμού

ΑΝΑΚΛΑΣΗ. β' νόμος της ανάκλασης: Η γωνία πρόσπτωσης και η γωνία ανάκλασης είναι ίσες.

Φυσική IΙ. Ενότητα 13: Γεωμετρική οπτική. Κουζούδης Δημήτρης Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Χημικών Μηχανικών

ΓΓ/Μ ΣΥΣΤΗΜΑ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΟΡΟΣΗΜΟ. Τεύχος 5ο: Φύση και Διάδοση φωτός Ανάκλαση του φωτός

ΘΕΜΑ Α Στις ερωτήσεις Α1 Α4 να γράψετε στο τετράδιο σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

1 Ο ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΟ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ - ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Β και Γ ΛΥΚΕΙΟΥ.

Εισαγωγή στο φως. Εισαγωγή

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2ο: ΜΗΧΑΝΙΚΑ- ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ.

ΑΝΑΚΛΑΣΗ. β' νόμος της ανάκλασης: Η γωνία πρόσπτωσης και η γωνία ανάκλασης είναι ίσες.

Όλα τα θέματα των εξετάσεων έως και το 2014 σε συμβολή, στάσιμα, ηλεκτρομαγνητικά κύματα, ανάκλαση - διάθλαση ΑΝΑΚΛΑΣΗ ΔΙΑΘΛΑΣΗ

ΑΣΚΗΣΗ 8 Μελέτη φακών

ΑΝΑΚΛΑΣΗ ΕΠΙΠΕΔΟΙ ΚΑΘΡΕΦΤΕΣ ΕΙΔΩΛΟ

Υπολογισμός της εστιακής απόστασης f λεπτού συμμετρικού συγκλίνοντος φακού απο τη γραμμική μεγέθυνση Μ

7.1 ΜΕΤΡΗΣΗ ΤΗΣ ΕΣΤΙΑΚΗΣ ΑΠΟΣΤΑΣΗΣ ΦΑΚΩΝ

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ / Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: 1 η - ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 14/09/2014 ΘΕΜΑ Α

Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. Μονάδες 5

ΘΕΜΑ Β Β.1 Α) Μονάδες 4 Μονάδες 8 Β.2 Α) Μονάδες 4 Μονάδες 9

ΠΡΟΤΥΠΟ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΕΥΑΓΓΕΛΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ

Ονοματεπώνυμο. Α) Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές και ποιες λανθασμένες:

Φυσική ΘΕΜΑ 1 ΘΕΜΑ 2 ΘΕΜΑ 3

ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΗ ΔΙΑΔΟΣΗ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ

Φυσική Εικόνας & Ήχου Ι (Ε)

sin 2 n = sin A 2 sin 2 2 n = sin A = sin = cos

γ) Να σχεδιάσετε τις γραφικές παραστάσεις απομάκρυνσης - χρόνου, για τα σημεία Α, Β και Γ, τα οποία απέχουν από το ελεύθερο άκρο αντίστοιχα,,

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ/Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: ΧΕΙΜΕΡΙΝΑ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 12/02/12 ΛΥΣΕΙΣ

1. Η συχνότητα αρμονικού κύματος είναι f = 0,5 Hz ενώ η ταχύτητα διάδοσης του υ = 2 m / s.

Φύση και διάδοση φωτός

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ - ΘΕΩΡΙΑ - ΤΥΠΟΛΟΓΙΟ

Γεωμετρική Οπτική. Πρόκειται δηλαδή για μια ισοφασική επιφάνεια που ονομάζεται μέτωπο κύματος.

ΨΗΦΙΑΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΒΟΗΘΗΜΑ «ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ» ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

1) Η εξάρτηση του δείκτη διάθλασης n από το μήκος κύματος για το κρύσταλλο του ιωδιούχου ρουβιδίου (RbI) παρουσιάζεται στο παρακάτω σχήμα.

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΑ

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ-ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΣΤΗ ΦΥΣΗ ΦΩΤΟΣ

Προβλήματα φακών/κατόπτρων

Διάθλαση φωτός και ολική ανάκλαση: Εύρεση του δείκτη διάθλασης και της γωνίας ολικής ανάκλασης

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΑ

Προγραμματισμός Ύλης Έτους Τάξη Α Κοινός Κορμός

MEΡΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΗΣ ΟΠΤΙΚΗΣ

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΑ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΠΡΩΤΟ ΤΟ ΦΩΣ

1. Σκοπός της άσκησης Στοιχεία θεωρίας Γεωμετρική οπτική Ο νόμος της ανάκλασης Ο νόμος της διάθλασης...

Φυσικά Μεγέθη Μονάδες Μέτρησης

HMY 333 Φωτονική Διάλεξη 12 Οπτικοί κυματοδηγοί

ΣΤΑΣΙΜΑ ΚΥΜΑΤΑ. + 1) με Ν=0,1,2,3..., όπου d το μήκος της χορδής. 4 χορδή με στερεωμένο το ένα άκρο ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ. ,στο κενό (αέρα) co

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΚΥΜΑΤΙΚΗΣ ΟΠΤΙΚΗΣ

ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΗ ΟΠΤΙΚΗ. Ερωτήσεις κλειστού τύπου. Ερωτήσεις ανοικτού τύπου

ENOTHTA 1: ΚΡΟΥΣΕΙΣ ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΚΥΜΑΤΙΚΗΣ ΟΠΤΙΚΗΣ

ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΑΣΚΗΣΕΩΝ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ 3

ιάθλαση. Ολική ανάκλαση. ιάδοση µέσα σε κυµατοδηγό.

ΠΡΟΤΥΠΟ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΕΥΑΓΓΕΛΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ

Δίκτυα Τηλεπικοινωνιών. και Μετάδοσης

6.10 Ηλεκτροµαγνητικά Κύµατα

ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑ ΣΥΜΒΟΛΗ ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΕΣ ΛΥΣΕΙΣ ΣΤΟ ΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΤΙΣ

ΑΣΚΗΣΗ 3 ΣΥΓΚΛΙΝΟΝΤΕΣ ΚΑΙ ΑΠΟΚΛΙΝΟΝΤΕΣ ΦΑΚΟΙ

Η ΦΥΣΗ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ. = 500 nm όταν διαδίδεται στο κενό. Δίνονται: η ταχύτητα του φωτός στο κενό c 0

Ασκήσεις (Ηλεκτρισμός-Οπτική) Κ.-Α. Θ. Θωμά

Ζήτημα ) Κατά την διάδοση ενός αρμονικού μηχανικού κύματος : 2) α) Οι υπέρυθρες ακτίνες παράγονται από την επιβράδυνση ηλεκτρονίων που

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝ. ΠΑΙΔΕΙΑΣ Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ

ΓΓ/Μ ΣΥΣΤΗΜΑ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΟΡΟΣΗΜΟ. Τεύχος 6ο: Διάθλαση του φωτός Φακοί & οπτικά όργανα

ιατµηµατικό µεταπτυχιακό πρόγραµµα «Οπτική και Όραση» Ασκήσεις Οπτική Ι ιδάσκων: ηµήτρης Παπάζογλου

5 Δεκεμβρίου 2015 ΛΥΚΕΙΟ:... ΟΜΑΔΑ ΜΑΘΗΤΩΝ: ΜΟΝΑΔΕΣ:

ΙΑΤΡΙΚΗ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΗ ΥΠΕΡΗΧΟΓΡΑΦΙΑ

Κεφάλαιο 15 Κίνηση Κυµάτων. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ. Θέμα 1 ο : 1. Η εξίσωση ενός γραμμικού αρμονικού κύματος είναι : y 0,2 (10 t 0,2 x) S.I, άρα :

ΘΕΜΑ Α Στις ερωτήσεις Α1 Α5 να γράψετε στο τετράδιο σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

Βασικές διαδικασίες παραγωγής πολωμένου φωτός

ΑΣΚΗΣΗ 3 ΣΥΓΚΛΙΝΟΝΤΕΣ ΚΑΙ ΑΠΟΚΛΙΝΟΝΤΕΣ ΦΑΚΟΙ

ΤΕΛΟΣ 2ΗΣ ΑΠΟ 4 ΣΕΛΙΔΕΣ

Transcript:

Γεωμετρική Οπτική

Φύση του φωτός Θεωρούμε ότι το φως έχει διττή φύση: ΚΥΜΑΤΙΚΗ Βασική ιδέα Το φως είναι μια Η/Μ διαταραχή που διαδίδεται στο χώρο Βασική Εξίσωση Φαινόμενα που εξηγεί καλύτερα (κύμα) μήκος κύματος φωτός c ταχύτητα φωτός Όσα σχετίζονται με τη διάδοση του φωτός ΣΩΜΑΤΙΔΙΑΚΗ Το φως αποτελείται από σωματίδια που ονομάζονται φωτόνια φωτονίου f E h f συχνότητα φωτός ενέργεια σταθερά Planck Όσα σχετίζονται με την αλληλεπίδραση του φωτός με την ύλη (εκπομπή, απορρόφηση φωτός)

Κυματική Φύση του φωτός Στο μάθημα θα χρησιμοποιήσουμε κυρίως την ιδέα της κυματικής φύσης του φωτός.

Σημασία του φωτός Παρότι πρόκειται για ένα μικρό τμήμα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος, το ορατό φως έχει μελετηθεί εκτεταμένα γιατί: 1) Χρησιμοποιείται από πολλούς οργανισμούς για να συγκεντρώσουν πληροφορίες από το περιβάλλον τους. 2) Η ενέργεια που φέρει το φως είναι η κύρια πηγή ενέργειας για όλους τους οργανισμούς στη Γη (φωτοσύνθεση/τροφική αλυσίδα).

Η ιδέα της ακτίνας φωτός Παρότι θα χρησιμοποιήσουμε τη κυματική θεωρία για το φως ΔΕΝ πρόκειται να σχεδιάζουμε κύματα ή μέτωπα κύματος όπως τα παρακάτω. Μέτωπα κύματος Μέτωπα κύματος Πηγή κύματος

Η ακτίνα φωτός Αντί για τα προηγούμενα θα σχεδιάζουμε ακτίνες. Στη σωματιδιακή θεωρία οι ακτίνες είναι οι ευθείες κατά μήκος των οποίων κινούνται τα φωτόνια. Στη κυματική θεωρία πρόκειται για ευθείες που φανταζόμαστε κατά μήκος των οποίων διαδίδεται η ενέργεια του φωτός. Οι ακτίνες είναι κάθετες στα μέτωπα κύματος. Δέσμη φωτός (αποτελούμενη από πολλές ακτίνες) Πηγή Μέτωπα κύματος Ακτίνες

Οι ιδιότητες των ακτίνων φωτός Θα πρέπει να γίνει κατανοητό ότι η ακτίνα φωτός είναι μια έννοια που κατασκευάζουμε για να μελετήσουμε ορισμένα φαινόμενα που προκαλεί το φως. «Προικίζουμε» τις ακτίνες φωτός με ορισμένες ιδιότητες που είναι: 1) Το φως ταξιδεύει σε ένα διαφανές μέσο κατά μήκος αυτών των ακτίνων. 2) Ακτίνες φωτός μπορούν να διασταυρωθούν χωρίς να αλληλεπιδράσουν.

3) Μια ακτίνα φωτός συνεχίζει να κινείται μέχρι τη στιγμή που θα συναντήσει ύλη οπότε α) στη διαχωριστική επιφάνεια δύο υλικών ανακλάται και διαθλάται. β) ταξιδεύοντας σε ένα υλικό σκεδάζεται και απορροφάται. 4) Κάθε σώμα είναι πηγή ακτίνων φωτός που ξεκινούν από κάθε σημείο του και κινούνται προς όλες τις κατευθύνσεις (αυτόφωτα, ετερόφωτα).

Νόμος ανάκλασης Όταν το φως συναντά τη διαχωριστική επιφάνεια δύο μέσων τότε ανακλάται και μάλιστα κατά τέτοιο τρόπο ώστε: 1) Η προσπίπτουσα και η ανακλώμενη ακτίνα βρίσκονται στο επίπεδο που σχηματίζει η προσπίπτουσα ακτίνα με την κάθετη στο σημείο πρόσπτωσης. 2) Η γωνιές πρόσπτωσης και ανάκλασης είναι ίσες. Κάθετη Προσπίπτουσα ακτίνα Ανακλώμενη ακτίνα Ανακλώσα επιφάνεια

Είδωλα από ανάκλαση σημείου σε επίπεδο κάτοπτρο Έστω σημείο Ρ ενός αντικειμένου και μια ακτίνα φωτός που ξεκινά από αυτό. Η ακτίνα ανακλάται στον καθρέπτη στο σημείο Α και εύκολα αποδεικνύεται ότι το τρίγωνο ΡΑΡ είναι ισοσκελές. Αυτό σημαίνει ότι s = s. Α

Το ίδιο ακριβώς επιχείρημα ισχύει για οποιαδήποτε ακτίνα ξεκινά από το σημείο Ρ. Προεκτείνοντας λοιπόν όλες τις ανακλώμενες ακτίνες, αυτές τέμνονται στο σημείο Ρ ή αλλιώς φαίνεται να πηγάζουν από αυτό το σημείο. Επομένως το μάτι σχηματίζει την εντύπωση ότι το αντικείμενο βρίσκεται στη θέση αυτή (είδωλο του αντικειμένου).

Για ένα εκτεταμένο αντικείμενο μπορούμε να επαναλάβουμε την προηγούμενη διαδικασία αλλά τώρα για κάθε σημείο του αντικειμένου. Έτσι οι ανακλώμενες ακτίνες από κάθε σημείο του υπαρκτού σώματος φαίνονται να προέρχονται από ένα σημείο πίσω από τον καθρέπτη και σε απόσταση s=s, και όλα αυτά τα σημεία σχηματίζουν το είδωλο του υπαρκτού σώματος. Οι ακτίνες από τα διαφορετικά σημεία P και Q του αντικειμένου ανακλώνται σε διαφορετικά σημεία στον καθρέπτη

Σφαιρικό κάτοπτρο Εκτός από τα επίπεδα πολλές φορές χρησιμοποιούμε και καμπύλα κάτοπτρα (σφαιρικά κάτοπτρα). Οπτικός άξονας= Ευθεία που ενώνει το κέντρο C και την κορυφή V F Εστία κατόπτρου= Σημεία στο μέσο της απόσταση CV Κέντρο καμπυλότητας = Το κέντρο του κύκλου μέρος του οποίου είναι το σφαιρικό κάτοπτρο R Κορυφή του κατόπτρου= Το μέσο του κατόπτρου

Είδωλα από ανάκλαση σημείου σε σφαιρικό κάτοπτρο Έστω τώρα ένα σημείο Ρ πάνω στον οπτικό άξονα το οποίο απέχει απόσταση s από την κορυφή V του σφαιρικού κατόπτρου. PBC a a 2 a a 2 PBP ' a 2 Αν τώρα οι γωνίες α,β και φ είναι μικρές τότε: h h h a s s ' R

οπότε καταλήγω στη σχέση: 1 1 2 s s ' R ΕΞΙΣΩΣΗ ΣΦΑΙΡΙΚΩΝ ΚΑΤΟΠΤΡΩΝ Εξίσωση από την οποία μπορoύμε να υπολογίσουμε Τη θέση του ειδώλου του σημείου Ρ. ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Η προηγούμενη σχέση ισχύει ΜΟΝΟ για τις ακτίνες που ξεκινούν από το Ρ και σχηματίζουν μικρή γωνιά με τον οπτικό άξονα (ΠΑΡΑΞΟΝΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΕΣ) Οι υπόλοιπες ακτίνες δεν εστιάζουν στο σημείο Ρ και δημιουργούν τη λεγόμενη σφαιρική εκτροπή.

Εφαρμογή της εξίσωσης των κατόπτρων Έστω ότι το σημείο Ρ βρίσκεται στο άπειρο (πρακτικά αυτό σημαίνει ότι ) τότε: 1 1 2 R s ' s' R 2 δηλ. το είδωλο του σημείου Ρ θα είναι στην εστία του κατόπτρου. Η απόσταση R/2 ονομάζεται εστιακή και σχηματικά έχω: s R

Είδωλα από ανάκλαση εκτεταμένου αντικειμένου σε σφαιρικό κάτοπτρο Στην περίπτωση εκτεταμένου αντικειμένου θα πρέπει να βρούμε για διάφορα χαρακτηριστικά σημεία τις θέσεις των ειδώλων και έτσι να προσδιορίσουμε το είδωλο ολόκληρου του αντικειμένου. Πρακτικά αντί για αυτό δουλεύουμε με τα λεγόμενα ΔΙΑΓΡΑΜΜΑΤΑ ΑΚΤΙΝΩΝ.

Βασικές ιδέες για την κατασκευή διαγράμματος ακτίνων Μια ακτίνα παράλληλη στον οπτικό άξονα μετά την ανάκλαση διέρχεται από την εστία. Μια ακτίνα που διέρχεται από την εστία μετά την ανάκλαση κινείται παράλληλα στον οπτικό άξονα. Μια ακτίνα που προσπίπτει στην κορυφή του κατόπτρου ανακλάται σχηματίζοντας γωνιά με τον οπτικό άξονα ίση με την γωνία πρόσπτωσης

Σχηματικά έχω: Αντικείμενο Ειδικές ακτίνες Είδωλο ανεστραμμένο

Μια δεύτερη περίπτωση Στο προηγούμενο διάγραμμα ακτίνων το αντικείμενο βρίσκονταν σε απόσταση μεγαλύτερη από την εστιακή. Ας δούμε τώρα το διάγραμμα ακτίνων για ένα αντικείμενο που βρίσκεται σε απόσταση μικρότερη της εστιακής.

Ακτίνα 1: Παράλληλη στον οπτικό άξονα άρα όταν ανακλάται διέρχεται από την εστία. Ακτίνα 2: Περνά από την εστία (η προέτασή της) άρα όταν ανακλαστεί θα φύγει παράλληλα στον οπτικό άξονα. Ακτίνα 3: Περνά από το κέντρο καμπυλότητας (η προέκτασή της) άρα όταν ανακλαστεί θα διέλθει από το ίδιο σημείο. Ακτίνα 4: Κατευθύνεται προς την κορυφή.

Τι θα συμβεί αν εφαρμόσω την εξίσωση των κατόπρων; 1 1 2 1 s f s ' 0 s s ' R f s f Η απόσταση s στην οποία σχηματίζεται το είδωλο είναι αρνητική. Τι σημαίνει αυτό; Το είδωλο εδω σχηματίζεται από την ΠΡΟΕΚΤΑΣΗ και όχι από τις ίδιες τις ανακλώμενες ακτίνες και γιαυτό ονομάζεται ΦΑΝΤΑΣΤΙΚΟ

Το κυρτό κάτοπτρο Το κάτοπτρο που μελετήσαμε μέχρι τώρα ονομάζεται ΚΟΙΛΟ. Υπάρχει και η περίπτωση του κυρτού κατόπτρου όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα. Κορυφή κατόπτρου R Πλευρά από την οποία γίνεται η ανάκλαση V Εστία κατόπτρου Κέντρο καμπυλότητας

Κανόνες προσήμων Μπορεί να αποδειχθεί ότι η εξίσωση των κατόπτρων ισχύει και στο κυρτό κάτοπτρο αρκεί να ακολουθήσουμε ορισμένες συμβάσεις για τα πρόσημα: 1) Η ακτίνα καμπυλότητας R (άρα και η απόσταση f) είναι θετικά για κοίλο και αρνητικά για κυρτό κάτοπτρο. 2) Η απόσταση σχηματισμού του ειδώλου s είναι θετική αν το είδωλο είναι πραγματικό και αρνητική αν το είδωλο είναι φανταστικό.

Μεγέθυνση Σε όλες τις προηγούμενες περιπτώσεις το είδωλο και το αντικείμενο είχαν διαφορετικές διαστάσεις (εγκάρσια ως προς το κάτοπτρο). Ορίζω ως μεγέθυνση το λόγο: y' s' m y s

Πρόβλημα Ένας κοίλος καθρέπτης ξυρίσματος έχει ακτίνα καμπυλότητας 240 mm. Α) Που σχηματίζεται το είδωλο του προσώπου ενός άνδρα που στέκεται σε απόσταση 60 mm; Β) Πόσο μεγαλύτερη ή μικρότερη εμφανίζεται μια ουλή μήκους 5 mm;

Πρόβλημα Α) Σε ποια θέση θα σχηματιστεί το είδωλο ενός αντικειμένου που τοποθετείται στην εστία ενός κοίλου κατόπτρου; Σχεδιάστε το διάγραμμα ακτίνων. Β) Να λυθεί το ίδιο πρόβλημα για την περίπτωση κυρτού κατόπτρου.

Πρόβλημα Ένα κερί τοποθετείται 41 cm μπροστά από κοίλο σφαιρικό κάτοπτρο ακτίνας καμπυλότητας 60 cm. Να βρεθεί η θέση του ειδώλου.

Πρόβλημα Κοίλο κάτοπτρο ακτίνας 30 cm είναι απένατι από επίσης κοίλο κάτοπτρο ακτίνας 24 cm. Η απόσταση μεταξύ των κατόπρων είναι 80 cm και οι οπτικοί άξονές τους συμπίπτουν. Ένα μικρό κερί βρίσκεται σε απόσταση 20 cm από το πρώτο κάτοπτρο. Α) Που σχηματίζεται το είδωλό του κεριού στο πρώτο καθρέπτη; Β) Που σχηματίζεται το είδωλο του ειδώλου στο δεύτερο κάτοπτρο;

Νόμος Διάθλασης Όταν το φως συναντά τη διαχωριστική επιφάνεια δύο μέσων τότε διαθλαται και μάλιστα κατά τέτοιο τρόπο ώστε: 1) Η προσπίπτουσα και η διαθλόμενη ακτίνα βρίσκονται στο επίπεδο που σχηματίζει η προσπίπτουσα ακτίνα με την κάθετη στο σημείο πρόσπτωσης. 2) Η γωνιές πρόσπτωσης και διάθλασης σχετίζονται με τον νόμο του Snell. n sin n sin 1 1 2 2