Optika

Ģeometriskā optika

Ģeometriskā optika noskaidro attēlu veidošanās likumus optiskajās sistēmās. Ģeometriskās optikas likumsakarības ir pareizas, ja optiskās sistēmas elementu, piemēram, lēcu, spoguļu un diafragmu lineārie izmēri ir daudzkārt lielāki par gaismas viļņa garumu λ.

Fotometrija

Ar gaismas vilni telpā izplatās gaismas enerģija, kuru var uztvert cilvēka acs tīklenē izvietoti gaismjutīgi elementi, kā arī citas gaismjutīgas vielas (fotomateriāli). Cilvēka acs jutība dažāda garuma gaismas viļņiem ir atšķirīga. Šī iemesla dēļ novērotājs ne vienmēr “vienādi redz” divus gaismas avotus, kas izstaro telpā vienādas enerģijas plūsmas. Tāpēc gaismas avotu izstarotās enerģijas plūsma nevar būt avotu spožuma vai ķermeņa apgaismojuma mērs. Lai salīdzinātu ķermeņa apgaismojumus, kā arī dažādus gaismas avotus pēc to gaismas stipruma un spožuma, jāveic t.s. fotometriskie mērījumi. Fotometrijā lieto speciālu gaismas stipruma etalonu – gaismas avotu, kura starojums ir gaismas stipruma vienība.

Gaismas pamatīpašības
Gaismas atstarošana

No plakanas robežvirsmas starp divām vidēm atstarotās gaismas stars ir vienā plaknē ar krītošās gaismas staru. Plakni, kurā atrodas krītošais stars un perpendikuls, kas novilkts pret robežvirsmu, sauc par krišanas plakni. Krītošais stars ar perpendikulu, kas novilkts pret robežvirsmu stara krišanas punktā, veido krišanas leņķi α. Leņķi β, ko veido atstarotais stars ar to pašu perpendikulu, sauc par atstarošanas leņķi. Atstarošanas leņķis ir vienāds ar krišanas leņķi.
Ja virsma, no kuras atstarojas gaismas stari, nav ideāli gluda, tad atstarotie stari izkliedējas. Negluda virsma gaismu visos virzienos atstaro gandrīz vienmērīgi. Tādēļ neatkarīgi no tā, kādā leņķī virsmu aplūko, tā ir vienādi spoža. Šo parādību sauc par difūzo atstarošanu.

Gaismas laušana

Ja gaismas stari pāriet no vienas caurspīdīgas vielas citā, tad uz robežvirsmas stari maina izplatīšanās virzienu. Šo parādību sauc par gaismas laušanu.

Gaismas ātrums

Gaisma viendabīgā vidē izplatās taisnā virzienā. Gaismas ātrums tukšā telpā ir 300 000 000 m/s.

Gaismas duālā daba

17. gadsimtā gandrīz vienlaikus radās Ņūtona gaismas korpuskulu teorija, kurā gaismu uzskata par daļiņu plūsmu, kas izplatās no avota uz visām pusēm, un Heigensa gaismas viļņa teorija, kurā gaismu uzskata par viļņu plūsmu, kas izplatās īpašā vidē – ēterā. Abas teorijas sekmīgi izskaidroja gaismas atstarošanas un laušanas likumus.

…