- Заломлення світла на межі двох середовищ знайшло широке практичне втілення в оптичних пристроях, які називаються лінзами.
- Лінза - це прозоре тіло, обмежене двома сферичними поверхнями. Лінзи поділяють за формою поверхні (опуклі, увігнуті, плоскоопуклі, плоскоувігнуті, увігнутоопуклі), за заломленням світлових променів (збиральні і розсіювальні) та за розмірами (тонкі і товсті).
- Параметрами тонкої лінзи є:
3.1. оптичний центр О;
3.2. головна оптична вісь;
3.3. побічна оптична вісь;
3.4. фокус, F;
3.5. фокусна відстань OF;
3.6. відстань від предмета до лінзи, d;
3.7. відстань від лінзи до зображення, f;
3.8. фокальна площина;
3.9. у кожної лінзи два фокуси, які лежать по різні сторони від оптичного центру.
3.10. у збиральної лінзи - фокуси дійсні, вони збирають промені;
3.11. у розсіювальної лінзи - фокуси уявні, в них перетинаються продовження променів.
4. Властивості лінзи характеризують такі фізичні величини:
4.1. оптична сила лінзи, D; D = 1/ F; 1 дптр (діоптрія);
4.2. Лінійне збільшення лінзи, Г; Г = Н / h = f /d.
5. Для розрахунку положення зображення предмета відносно лінзи застосовують формулу тонкої лінзи: 1/ F = 1/ f + 1/ d.
6. Якщо предмет розмістити між збиральною лінзою і фокусом (d < F), то отримаємо уявне, пряме і збільшене зображення.
7. Якщо предмет розмістити між фокусом і подвійним фокусом збиральної лінзи (F < d < 2F), то отримаємо дійсне, обернене і збільшене зображення.
8. Якщо предмет розмістити за подвійним фокусом збиральної лінзи (2F < d), то отримаємо дійсне, обернене і зменшене зображення.
9. Якщо предмет розмістити за фокусом розсіювальної лінзи (F < d), то завжди отримаємо уявне, зменшене, пряме зображення, яке знаходиться по той бік від лінзи, що і предмет.
10. Лінзи є невід'ємною частиною об'єктивів, які застосовуються у фотоапаратах, проекційних апаратах, телескопах і т. п.
11. Якщо спрямувати пучок світла на будь-яку поверхню, то її освітленість збільшиться. Інша картина спостерігається, якщо поверхню освітити двома пучками світла від одного джерела і накладаються один на одний. Якщо пучки потрапляють на одну й ту саму ділянку поверхні, спостерігається періодична зміна максимумів та мінімумів освітленості. Це явище вперше спостерігав учений Т. Юнг і назвав його інтерференцією.
12. Інтерференційну картину можна состерігати лише за певних умов: електромагнітні хвилі повинні бути когерентними, тобто мати однакову частоту і різницю фаз. Для цього необхідно розщепити світловий пучок від одного джерела світла на два і більше за рахунок відбивання (бідзеркало Френеля) і заломлення (біпризма Френеля) або використати лазер.
13. Положення максимумів (світлих смуг) і мінімумів (темних смуг) в інтерференційній картині можна за формулами: Δ l = k λ - для максимумів; Δ l = (2k + 1) λ /2 - для мінімумів, де λ - довжина хвилі.
14. Явище інтерференції широко використовується в науці і техніці: точне вимірювання відстаней за допомогою інтерферометрів; метод просвітлення оптики (запропонував Смакула); контроль якості обробки поверхонь.
15. Явище інтерференції спостерігається в тонких плівках (райдужні плями мастил на поверхні калюж), кільця Ньютона.
16. Прямолінійність поширення світла є основним положенням геометричної оптики. Доказом цього є утворення тіні. Проте, якщо на шляху світла трапляються невеликі предмети чи отвори, чіткість тіні або світної плями втрачається і їхні краї стають розмитими. Спостерігається дифракційна картина.
17. Явище потрапляння світла в зону геометричної тіні, ніби світло огинає перешкоду, називається дифракцією. Дифракційний спектр уворює дифракційна гратка і описується він рівністю: d sin α = kλ, де d - період гратки.
18. Дифракційна гратка являє собою прозоре тіло з великою кількістю паралельних непрозорих ліній.
19. Прикладами дифракції є різнобарвне пташине крило, вінці навколо ліхтарів, райдужні відблиски на CD-дисках, штучних прикрасах з перламутром.
20. Ньютон встановив, що при проходженні білого світла через призму відбувається розкладання його в спектр з семи кольорів. Його можна спостерігати в природі у вигляді веселки. Це явище названо дисперсією - залежність абсолютного показника заломлення середовища від довжини хвилі світла.
21. Найменше заломлюється червоний, а найбільше - фіолетовий кольори. Довжина хвиль від 760 нм до 380 нм.
22. Хвилі довжиною меншими за 380 нм називають ультрафіолетовими. Найбільше їх у сонячних променях. Сприяють утворенню засмаги. Застосовують в медицині, криміналістиці, в банківській справі, газорозрядні лампи. Звичайне скло їх не пропускає.
23. Хвилі довжиною більшими за 760 нм називають інфрачервоними. Відкрив Гершель. Їх випромінюють всі нагріті тіла. Вони добре відбиваються від поверхні твердих тіл. Цю властивість використовують в приладах нічного бачення. Застосовують в сушарках, фарбуванні автомобілів, сигналізації.
| 
