Физика: темы
Геометрическая оптика
Формулы и правила по теме «Геометрическая оптика».
12 формул
Таблица формул
| Формула | Запись | Тема | Для чего нужна |
|---|---|---|---|
| Формула тонкой линзы: расстояния и знаки | $\frac{1}{F}=\frac{1}{d}+\frac{1}{f}$ | Геометрическая оптика | Формула тонкой линзы связывает положение предмета и изображения с фокусным расстоянием. Знак расстояния до изображения позволяет отличить действительное изображение от мнимого. |
| Оптическая сила линзы и фокусное расстояние | $D=\frac{1}{F}$ | Геометрическая оптика | Оптическая сила равна величине, обратной фокусному расстоянию в метрах. Она измеряется в диоптриях и имеет положительный знак у собирающей линзы, отрицательный — у рассеивающей. |
| Показатель преломления среды | $n=\frac{c}{v}$ | Геометрическая оптика | Абсолютный показатель преломления n=c/v показывает отношение скорости света в вакууме к фазовой скорости света в среде при заданной частоте или длине волны. |
| Давление света | $p=\frac{I}{c}$ | Геометрическая оптика | Давление света описывает давление излучения на полностью поглощающую поверхность. Формула нужна, чтобы быстро перейти от физических данных к расчету и проверить порядок величины в задачах по оптике и электродинамике. |
| Закон Бугера - Ламберта - Бера | $I=I_0 e^{-\alpha x}$ | Геометрическая оптика | Закон Бугера - Ламберта - Бера описывает экспоненциальное ослабление света в однородном веществе. Формула нужна, чтобы быстро перейти от физических данных к расчету и проверить порядок величины в задачах по оптике поглощающих сред. |
| Закон Малюса | $I=I_0\cos^2\varphi$ | Геометрическая оптика | Закон Малюса описывает интенсивность линейно поляризованного света после анализатора. Формула нужна, чтобы быстро перейти от физических данных к расчету и проверить порядок величины в задачах по волновой оптике. |
| Видимый свет: длина волны, диапазон и частота | $380\,\text{нм}\lesssim\lambda_0\lesssim760\,\text{нм}$ | Геометрическая оптика | Видимый свет — часть электромагнитного спектра, воспринимаемая человеческим глазом. Для учебных оценок здесь принят приблизительный диапазон длин волн в вакууме от 380 до 760 нм. |
| Линейное увеличение: размер изображения линзы | $\Gamma=\frac{H}{h}=\frac{|f|}{d}$ | Геометрическая оптика | Линейное увеличение сравнивает высоту изображения с высотой предмета. Здесь используются положительные размеры: увеличение равно модулю расстояния до изображения, деленному на расстояние до предмета. |
| Расстояние до изображения по формуле тонкой линзы | $\frac1F=\frac1{d_o}+\frac1{d_i}$ | Геометрическая оптика | Формула тонкой линзы позволяет найти расстояние до изображения по фокусному расстоянию и расстоянию до предмета. Знаки расстояний выбирают по принятому правилу для действительных и мнимых изображений. |
| Оптическая сила линзы в диоптриях | $D=\frac1F$ | Геометрическая оптика | Оптическая сила линзы равна единице, деленной на фокусное расстояние в метрах. Результат выражают в диоптриях: для собирающей линзы он положителен, для рассеивающей — отрицателен. |
| Максимумы дифракционной решетки | $d\sin\varphi=m\lambda$ | Геометрическая оптика | Максимумы дифракционной решетки: формула d\sin\varphi=m\lambda помогает величины d, phi, m, lambda заданы для одной и той же ситуации, периода или объекта. В тексте есть условия, пример, ошибки и проверка результата. |
| Закон Брэгга для дифракции на кристалле | $2d\sin\theta=n\lambda$ | Геометрическая оптика | Закон Брэгга задает условие конструктивной интерференции волн, отраженных от соседних кристаллических плоскостей. Он связывает межплоскостное расстояние, угол скольжения, порядок максимума и длину волны. |