Геометрическая оптика

ВВЕДЕНИЕ. Геометрическая оптика как предельный случай волновой оптики.

Специфика оптического диапазона заключается в двух особенностях:

- в оптическом диапазоне выполняются законы геометрической оптики,

- в оптическом диапазоне свет очень слабо взаимодей ствует с веществом.

Для частот, более низких, чем частоты оптического диапазона, нельзя построить оптические системы по законам геометрической оптики, а электромагнитное поле более высоких частот, либо проходит сквозь любое вещество не изменяясь, либо разрушает вещество. Оптический диапазон состоит из ренгеновкого, УФ, видимого и ИК, причем рентгеновский диапазон был отнесен к оптическому примерно 20 лет назад.

Частота электромагнитных колебаний, соответствующих оптическому диапазону, велика » 10¹⁴– 10¹⁵Гц. Поэтому при решении волнового уравнения можно в первом приближении предположить, что длина волны стремится к нулю.

Раздел физической оптики, в котором пренебрегают конечными значениями длин волн и базирующийся на предположении, что оптическое излучение распространяется вдоль нормалей к волновым поверхностям, называют геометрической оптикой.

Геометрическую оптику можно рассматривать как предельный случай физической оптики,когда l ® 0. При этом предполагается, что среды однородны и изотропны.

Явления, характеризующие волновую природу света, т.е. дифракция, интерференция и поляризация, в геометрической оптике не рассматриваются.

Пусть луч А падает на границу раздела двух сред (рис.1).

N -e^’A^’

-e