Явление полного внутреннего отражения света

Полное отражение -это явление, при котором луч света идет из оптически более плотной среды в среду оптически менее плотную и не выходит во вторую среду, а начинает скользить по границе раздела 2ух сред.

Рефрактометрия - это метод исследования веществ,основанный на определении показателя преломления. Применяется для индентификации хим. соединений,количественного анализа.

рефрактометрия глаза-исследование оптических свойств глаза человека с целью выявить недостатки оптической системы глаза

Волоконная оптика – раздел оптики, изучающий передачу света и изображения по световодам. Происходит передача информации их одной точки пространства в другую. Явление полного внутреннего отражения используется в волоконной оптике, для передачи световых сигналов на большие расстояния. Использование обычного зеркального отражения, не дает желаемого результата, так как даже зеркало самого высокого качества (посеребренное) поглощает до 3% световой энергии. При передачи света на большие расстояния энергия света приближается к нулю. При входе в световод падающий луч направляется под углом заведомо больше предельного, что обеспечивает отражение луча без потерей энергии. Световоды, состоящие из отдельных волокон, достигают в диаметре человеческого волоса, при скорости передачи более быстрой, чем скорость протекания тока, что позволяет ускорить передачу информации.

Световод = волокнисто-оптическиц кабель – тонкая нить из оптически тонкого прозрачного материала. Позволяет передавать световую энергию по криволинейным траекториям. Свет, попадая внутрь волокна, многократно ортажается и распространяется вдоль волокна

В медецине:

1. для передачи света (нерегулярная укладка стекловолокон)

2. передача изображения (регулярная)

у

оптическая система глаза представляет собой неточно центрированную систему линз, которая отбрасывает перевернутое сильно уменьшенное изображение окружающего мира на сетчатку

опт.сис-ма состоит из

1)роговица

2)хрусталик

3)СТЕКЛОВИДНОЕ ТЕЛО И ЗАДНЯЯ КАМЕРА ГЛАЗА

Оптическая система глаза состоит из:

1. Роговица D = 42 – 43 дптр; n= 1,38

2. Жидкость передней камеры глаза D=2-4 дптр;
n= 1,336

3. Хрусталик D=19 – 33 дптр; n= 1,41

Стекловидное тело и задняя камера глаза

D= - (5-6) дптр; n= 1,336

Главная оптическая ось глаза- это прямая, проходящая через геометрические центры роговицы, хрусталика и зрачка-диафрагмы.

В направлении зрительной оси глаз имеет наилучшую разрешающую способность.

Зрительная ось глаза – это прямая проходящая через центр хрусталика и желтого пятна сетчатки

 

Микроскоп. Разрешающая способность микроскопа

Поляризационная микроскопия – поляр микроскоп аналогичен биологическому, но имеет поляризатор перед конденсором и анализатором между объективом и окуляром

Микроскоп-оптический прибор для получения сильно увеличенных изображений мелких объектов и их деталей,не видимых невооруженным глазом.

Разрешающая способность микроскопа - это способность микроскопа давать раздельное изображение мелких деталей рассматриваемого предмета.

R- величина, обратная пределу разрешения

Предел разрешения Z -это наименьшее расстояние, на котором два соседних элемента структуры еще могут быть видимы раздельно.

 

Микроскоп состоит из:

1) осветитель

2) зеркало

3) конденсор

4) объектив

5) окуляр

6) предметный столик тубус

7) полевая диафрагма

8) апертурная диафрагма

 

Поляризация света

- это способность электромагнитных волн ограничивать волное движение лишь одной плоскостью

способы получения поляризованного света при попадании естественного света на

1)границу раздела двух изотропных диэлектриков

2)анизотропный кристалл

3)вещ-во,обладающее дихроизмом

4)при рассеянии света

 

поляризационная микроскопия

поляризационный микроскоп анологичен биологическому,но имеет поляризатор перед конденсором и анализатор между объективом и окуляром

иммлудет мышечные,костные,нерные ткани,т.к. они обладают анизотропией

 

оптическая активность

оптически активное вещ-во(ОАВ)-это вещ-во,способное вращать плоскость поляризации,проходящего через него отптического излучения

молекулы ОАВ асиметричны и НЕ обладают зеркальной симметрией. При их отражении в зеркале получается иная форма

 

поляриметрия

метод определения концетрации оптически активных веществ

Поглощение света

- уменьшение интенсивности оптического излучения (света), проходящего через материальную среду, за счёт процессов его взаимодействия со средой. Световая энергия при п.с. переходит в различные формы внутренней энергии среды; она может быть полностью или частично переизлучена средой на частотах, отличных от частоты поглощённого излучения. Поглощение света, уменьшение интенсивности оптического излучения (света), проходящего через материальную среду, за счёт процессов его взаимодействия со средой. Световая энергия при П. с. переходит в различные формы внутренней энергии среды; она может быть полностью или частично переизлучена средой на частотах, отличных от частоты поглощённого излучения.

Бугера — Ламберта — Бера закон, определяет постепенное ослабление параллельного монохроматического (одноцветного) пучка света при распространении его в поглощающем веществе. Если мощность пучка, вошедшего в слой вещества толщиной l, равна Io, то, согласно Б.—Л.—Б. з., мощность пучка при выходе из слоя

Оптическая плотность — мера ослабления света прозрачными объектами (такими, как кристаллы, стекла, фотоплёнка) или отражения света непрозрачными объектами (такими, как фотография, металлы и т. д.).

Вычисляется как десятичный логарифм отношения потока излучения падающего на объект, к потоку излучения прошедшего через него (отразившегося от него), то есть это есть логарифм от величины, обратной к коэффициенту пропускания (отражения)

Тепловое излучение

- электромагнитное излучение, кот испускают все тела, температура которых выше абсолютного нуля, за счет своей внутренней энергии

Характеристики:

1. Поток излучения Ф – средняя мощность излучения. Энергия всех длин волн, излучаемых за 1 сФ =

2. Энергетичесская светимость R– поток излучения, испускаемый одним квадратным метром поверхности тела

3. Спектральная плотность энергетической светимости

 

r_λ - этоотношение энергетической светимости узкого участка спектра dR_λ к ширине этого участка dλ.

r_λ - это энергия излучения с 1м² в 1 с в интервале от λ до λ+Δλ.

 

Спектр излучения – зависимость спектральной плотности энергетической светимости от длины волн

Коэффициент поглощения

равен отношению потока излучения поглощенного телом к падающему потоку. Он зависит от λ

Характеристики:

1. Поток излучения, Ф;

2. Энергетическая светимость

3. Спектральная плотность энергетической совместимости/ Спектральная плотность энергетической совместимости черного тела;

4. Монохроматический коэффициент поглощения

Спектр излучения черного тела –это тело, которое полностьюпоглощает весь падающий на него поток излучения.

Коэффициент поглощения = 1 и не зависит от длины волны излучения.

Модель черного тела – непрозрачный сосуд с небольшим отверстием, стенки с одинаковой температурой. Спектр излучения – сплошной.

Св-ва черного тела:

1. коэффициэнт поглощения черного тела =1

2. Поглощения не зависит от длины волны излучения λ

3. Спектр - сплошный

4. Черное тело – совершенный излучатель

1.Энергетическая светимость тела — физическая величина, являющаяся функцией температуры и численно равная энергии, испускаемой телом в единицу времени с единицы площади поверхности по всем направлениям и по всему спектру частот.

2. Поглощающая, отражающая способность тела

3. Абсолютно черное тело — это физическая абстракция (модель), под которой понимают тело, полностью поглощающее всё падающее на него электромагнитное излучение

4.Серое тело это такое тело, коэффициент поглощения которого не зависит от частоты, а зависит только от температуры

Основные законы теплового излучения:Закон Стефана — Больцмана,Закон излучения Кирхгофа, Закон смещения Вина