Основы оптики

Тема 1.1. Геометрическая оптика ВВКЯКНИЕ. 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 ~ 10^"^- 10^^ Гц. 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 А, ^ 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). 2