CARE SUNT PRINCIPIILE CARE STAU LA BAZA PROPAGARII LUMINII?
Răspunsuri la întrebare
Răspuns:
Radiatia vizibila este acea parte din spectrul de radiatii care impresioneaza retina ochiului uman si care determina senzatia vizuala. Lumina poate ajunge la ochi fie direct de la corpuri generatoare de lumina (numite surse de lumina) fie de la corpuri care reflecta lumina. In natura, marea majoritate a corpurilor reflecta lumina primita. In absenta luminii, atat vederea cat si fotografia ar fi imposibile.
Radiatia luminoasa ce contine unde cu o singura lungime de unda poarta numele de radiatie monocromatica.
In prezent lumina este definita ca o unda electromagnetica, ceea ce a dus la impartirea opticii generale in trei mari capitole:
a) Optica geometrica – studiaza fenomenele luminoase, in special de reflexie si de refractie, pe baza notiunii de raza de lumina care se propaga rectiliniu in medii omogene. Optica geometrica face abstractie de natura luminii.
b) Optica ondulatorie studiaza evenimente cum sunt difractia, interferenta si polarizarea luminii. Aceste fenomene se bazeaza pe caracterul ondulatoriu al radiatiei luminoase.
c) Optica fotonica studiaza evenimentele implicate de caracterul corpuscular al luminii, in special efectul fotoelectric.
Optica geometrica
Legile fundamentale ale opticii geometrice
Optica geometrica este un capitol al opticii generale, care studiaza mersul razelor de lumina (modul de propagare) prin diferite medii transparente, fara sa tina cont de natura luminii.
La baza opticii geometrice stau legile opticii, cu ajutorul carora s-au putut construi diferite aparate optice, printre care aparatul de fotografiat, proiectorul, etc. Legile opticii geometrice fac abstractie de de caracterul ondulatoriu al luminii, cu toate ca, in fotografie, acest din urma caracter determina o serie importanta de evenimente (difractia, interferenta si polarizarea luminii).
Legile fundamentale ale opticii geometrice au fost determinate in urma numeroaselor experimente si observatii. Impactul unei raze de lumina asupra unui obiect determina reflexie, refractie si absorbtie, in proportii diferite, dependente de mediul imergent si de mediul emergent.
Au fost identificate:
a) Legea propagarii rectilinii a luminii in medii omogene – demonstrata prin fenomenul de umbra. Segmentul de dreapta de-a lungul caruia se propaga lumina poarta numele de raza de lumina. Un grup de raze de lumina formeaza un fascicul de lumina. Daca toate razele de lumina se intalnesc intr-un punct, fasciculul este denumit convergent. Daca, invers, toate razele de lumina emerg dintr-un punct, fasciculul este divergent. Daca, in schmib, razele de lumina sunt paralele intre ele, fasciculul se numeste cilindric.
b) Legea independentei mutuale si a inversiunii drumului optic – arata ca parcursul unei raze de lumina este independent de actiunea altor raze si de sensul de propagare. Independenta mutuala se demonstreaza cu ajutorul camerei obscure (stenopa).
c) Legile reflexiei stabilesc comportamentul unei raze de lumina care ajunge la limita de separare dintre doua medii de propagare diferite, iar o parte din lumina se intoarce in mediul din care a venit (eveniment denumit reflexie). Punctul in care raza luminoasa atinge suprafata de separare poarta numele de punct de incidenta, in care raza incidenta vine sub un unghi (denumit unghi de incidenta) cu perpendiculara locului, iar raza intoarsa in mediul din care a venit poarta numele de raza reflectata.
Principiile opticii geometrice
1) Principiul propagarii rectilinii: intr-un mediu transparent si omogen , lumina se propaga rectiliniu .
2) Principiul reversibilitatii razei de lumina : lumina se propaga pe acelasi drum indiferent de sensul de propagare .
3) Principiul independentei razei de lumina : o raza de lumina parcurge acelasi drum , indiferent de actiunea altor raze de lumina .