Геометрическая оптика и оптические системы
Геометрическая оптика представляет свет лучами, когда длина волны намного меньше размеров деталей. Лучевая модель предсказывает отражение, преломление, положение изображения и работу приборов.
Отражение и преломление
Углы измеряют от нормали. θr=θi. Закон Снеллиуса: n1 sinθ1=n2 sinθ2, n=c/v. При входе в среду с большим n луч отклоняется к нормали. Частота на границе постоянна, меняются скорость и длина волны. При переходе из большего n в меньшее возможно полное внутреннее отражение; sinθc=n2/n1.
Линзы, зеркала и изображения
Для тонкой линзы 1/f=1/do+1/di при согласованном правиле знаков; увеличение m=hi/ho=−di/do. Собирающая линза имеет положительное f: объект дальше фокуса даёт действительное перевёрнутое изображение, а внутри фокуса — мнимое прямое. Рассеивающая линза даёт мнимое прямое уменьшенное изображение. Вогнутое зеркало собирает параксиальные лучи, выпуклое рассеивает.