Optyka geometryczna

Optyka geometryczna jest działem fizyki zajmującym się tymi zjawiskami, które można wytłumaczyć w oparciu o prawa odbicia i załamania światła.

Optyka geometryczna posługuje się pojęciem promienia świetlnego tj. linii wzdłuż której rozchodzi się energia (światło) w danym ośrodku. Prędkość rozchodzenia się promieni świetlnych jest największa w próżni i wynosi około 3•10⁸ m/s, oznacza to, że światło biegnące w próżni w każdej sekundzie pokonuje dystans równy 300 000 kilometrów.
Stosunek prędkości światła w próżni (c) do prędkości światła w ośrodku materialnym (v) nazywany jest bezwzględnym współczynnikiem załamania światła (n).

 \(n= \frac{c}{v} \)

Zarówno współczynnik załamania światła, jak i prędkość światła w danym ośrodku zależą od częstotliwości fali świetlnej.

Optyka geometryczna - przykład.

Wiedząc, że współczynnik załamania światła dla fali o częstotliwości 1015 Hz padającej na szkło wynosi 1,5, oblicz prędkość rozchodzenia się światła w szkle.

Dane:                            Szukane:
n = 1,5                            v = ?
c = 3•10⁸m/s

Rozwiązanie:
Skoro:   \(n= \frac{c}{v} \)  , wiec:

\(n= \frac{c}{v} = \frac{3 \cdot 10 ^{8} \frac{m}{s} }{1,5} =2 \cdot 10 ^{8} \frac{m}{s} \)