Zjawiska optyki geometrycznej

Na wstępie napisano, że bieg promieni świetlnych jest prostoliniowy. Stwierdzenie to odnosi się tylko do sytuacji, gdy ośrodek jest jednolity (jednorodny). W przypadku, gdy ośrodek się zmienia - np. światło dochodzi do granicy powietrza i wody, zachodzi najczęściej zmiana kierunku rozchodzenia się światła. 

Odpowiadają za to dwa główne zjawiska:

odbicie światła
załamanie światła

Nie łam się!
Światło się załamuje - Ty już nie musisz ;).


odbicie światła


załamanie światła

Odbicie i załamanie światła są charakterystyczne dla modelu optyki geometrycznej.  

Trzeba jednak pamiętać, że ponieważ jednak ów model geometryczny jest uproszczeniem rzeczywistego rozchodzenia się światła, to może być stosowany jedynie w sytuacjach, w których obiekty stojące na drodze światła są stosunkowo duże. 
W szczególności, model geometryczny przestaje funkcjonować w sytuacjach, gdy światło spotyka obiekty o wielkościach porównywalnych z długością fali świetlnej. Typowa długość fali światła widzialnego to ok. 0,5 μm (mikrometra), czyli pół tysięcznej części milimetra. Jest to mała wielkość, więc zazwyczaj większość znanych nam, widzialnych obiektów jest wyraźnie większa od tego rozmiaru. Dlatego w typowych życiowych sytuacjach zjawiska falowe się nie ujawniają, a model geometryczny jest jak najbardziej uprawniony.

Jednak gdy zbliżymy się z rozmiarami obiektów do rozmiaru mikrometra, wtedy opisywane prawa przestają działać - światło przestaje rozchodzić się prostoliniowo i dzieją się zjawiska charakterystyczne dla optyki falowej.

 

Optyka wprowadzenie << Zjawiska optyki geometrycznej >> Wiązka vs promień