Курсовые и лабораторные работы Математика решение задач Электротехника Лабораторные работы по электронике Физика Информатика На главную
Уравнения Максвелла Энергетические единицы Световые величины Освещенность Монохроматические аберрации Дифракционная структура Матричная теория Закон преломления Формулы Френеля Математические модели

Волновой фронт и лучи

Волновой фронт – это поверхность равной фазы или равного эйконала:

Основные свойства волновых фронтов:

Уравнение волнового фронта:

Луч – это прямая или кривая линия, вдоль которой распространяется энергия светового поля.

Луч - это нормаль к волновому фронту, направление луча совпадает с направлением распространения волнового фронта и определяется оптическим вектором в каждой точке пространства.

Если среда, в которой распространяется свет однородна , то направление луча остается постоянным: , и луч является прямой линией. В неоднородной среде лучи искривляются в сторону градиента показателя преломления .

Оптическая длина луча

Оптическая длина луча между точками и в однородной среде – это произведение геометрической длины пути луча на показатель преломления среды, в которой распространяется свет:

Если среда является неоднородной , то путь луча можно разбить на бесконечно малые отрезки , в пределах каждого из которых показатель преломления можно считать постоянным:

Если есть несколько однородных сред, разделенных границами, то оптическая длина луча вычисляется как сумма оптических длин луча в каждой среде:

Конгруэнция лучей.

Конгруэнция – это такая совокупность линий в пространстве, для которой выполняется условие, что через любую точку пространства можно провести только одну линию из этой системы.


где – множество лучей в пространстве.

Нормальная конгруэнция – это конгруэнция, все линии которой пересекаются некоторой поверхностью под прямым углом.

Пучок лучей – это множество лучей, которое представляет собой нормальную конгруэнцию.


Геометрическая и физическая оптика Оптический диапазон состоит из следующих видов излучения: рентгеновское, ультрафиолетовое (УФ), видимое, инфракрасное (ИК).