Глосарій

Фізична величина, що дорівнює відношенню швидкості світла у вакуумі до швидкості світла в даному середовищі: n = c/v. Завжди більший або дорівнює 1.

Здатність кришталика ока змінювати свою кривизну для різкого бачення предметів на різних відстанях.

Природне оптичне явище, що виникає внаслідок заломлення, відбивання й дисперсії сонячного світла в краплях води. Спостерігач бачить веселку, стоячи спиною до Сонця.

Величина, що показує, у скільки разів швидкість світла в першому середовищі більша (або менша) за швидкість у другому: n21 = n2/n1 = v1/v2.

Відстань f від оптичного центра лінзи до зображення; додатна для дійсного зображення (f > 0) і від'ємна для уявного (f < 0).

Відстань d від оптичного центра лінзи до предмета; для дійсного предмета завжди додатна (d > 0).

Кут падіння α₀, за якого кут заломлення дорівнює 90°. Обчислюється за формулою sin α₀ = n₂/n₁, де n₁ — показник заломлення першого (густішого) середовища, n₂ — другого (менш густого). Для межі з повітрям sin α₀ = 1/n.

Вада зору, за якої зображення близьких предметів формується за сітківкою через недостатню оптичну силу ока. Виправляють збиральними лінзами (D > 0).

Залежність абсолютного показника заломлення речовини від частоти (або довжини хвилі) світла. Через дисперсію біле світло розкладається на кольори при проходженні крізь призму або краплю води.

Оптичний прилад, що складається з великої кількості вузьких паралельних щілин (штрихів), розділених непрозорими проміжками. Використовується для розкладання світла в спектр і точного визначення довжин хвиль.

Розкладання білого світла на кольори за допомогою дифракційної ґратки. У такому спектрі червоне світло відхиляється найсильніше, а фіолетове — найслабше, на відміну від спектра призми.

Явище огинання світловими хвилями перешкод і відхилення від прямолінійного поширення. Найпомітніша, коли розміри перешкоди або отвору порівнянні з довжиною хвилі світла (0,4–0,76 мкм).

Зображення, утворене самими заломленими променями, які перетинаються в точці. Дійсне зображення можна отримати на екрані, воно розташоване по інший бік лінзи від предмета.

Одиниця оптичної сили лінзи: 1 дптр = 1 м⁻¹. Лінза з фокусною відстанню 1 м має оптичну силу 1 дптр. Чим більша оптична сила в діоптріях, тим сильніше лінза заломлює світло.

Закон, згідно з яким падаючий промінь, відбитий промінь і перпендикуляр (нормаль) до поверхні в точці падіння лежать в одній площині, а кут відбивання дорівнює куту падіння (β = α). Кути відраховують від перпендикуляра, а не від поверхні.

Зміна напряму поширення світлового променя на межі поділу двох прозорих середовищ, зумовлена зміною швидкості світла в різних середовищах.

Лінза, товстіша посередині, ніж на краях (опукла), яка після заломлення збирає паралельний пучок променів у дійсному фокусі. Її фокусна відстань F > 0, оптична сила D > 0.

Точка простору, де внаслідок інтерференції інтенсивність світла найбільша. Виникає, коли різниця ходу Δd дорівнює цілому числу довжин хвиль: Δd = kλ (k = 0, 1, 2, …).

Точка простору, де внаслідок інтерференції інтенсивність світла найменша. Виникає, коли різниця ходу Δd дорівнює непарному числу півхвиль: Δd = (2k + 1)λ/2 (k = 0, 1, 2, …).

Явище накладання двох або більше когерентних світлових хвиль, унаслідок якого в одних точках простору інтенсивність збільшується (максимум), а в інших зменшується (мінімум). Енергія при цьому перерозподіляється, а не зникає.

Узгоджене протікання в часі двох або більше хвильових процесів. Когерентні хвилі мають однакову частоту й сталу в часі різницю фаз. Незалежні джерела світла (дві лампи) не є когерентними.

Вада зору, за якої зображення далеких предметів формується перед сітківкою через надмірну оптичну силу ока. Виправляють розсіювальними лінзами (D < 0).

Кут між заломленим променем і перпендикуляром до межі поділу, проведеним у точці падіння. Позначають грецькою літерою γ (гамма).

Кут між падаючим променем світла і перпендикуляром (нормаллю) до поверхні в точці падіння. Позначають грецькою літерою α. Відраховують завжди від нормалі, а не від поверхні.

Величина Γ = H/h = |f|/d, що показує, у скільки разів лінійний розмір зображення H більший або менший за лінійний розмір предмета h.

Спектр, що складається з окремих яскравих ліній на темному тлі. Його дають розріджені гази в атомарному стані. Кожен хімічний елемент має унікальний набір ліній.

Збиральна лінза, в якій предмет розташовують між лінзою і фокусом (d < F), щоб отримати уявне, пряме, збільшене зображення. Використовується для розглядання дрібних деталей.

Оптичний прилад із двох збиральних лінз (об'єктив і окуляр). Об'єктив дає дійсне збільшене зображення, окуляр працює як лупа. Загальне зображення уявне, обернене, сильно збільшене.

Астрономічне явище, коли Земля опиняється між Сонцем і Місяцем на одній прямій, і Місяць потрапляє в тінь Землі. Якщо Місяць повністю в тіні Землі — затемнення повне; якщо в тінь потрапляє лише частина Місяця — часткове.

Світло однієї частоти (одного кольору), яке не можна розкласти далі призмою. Кожен колір спектра, виділений окремо, є монохроматичним.

Спектр, що має вигляд суцільної кольорової смуги без розривів, у якій представлені всі довжини хвиль видимого діапазону. Його дають розжарені тверді тіла, рідини й густі гази.

Характеристика середовища, пов'язана зі швидкістю поширення в ньому світла: чим більший абсолютний показник заломлення n (менша швидкість світла), тим оптично густішим вважають середовище.

Фізична величина, що характеризує заломлювальну здатність лінзи. Обчислюється за формулою D = 1/F, де F — фокусна відстань у метрах. Одиниця — діоптрія (дптр). У збиральної лінзи D > 0, у розсіювальної D < 0.

Тонка нитка з прозорого матеріалу, що складається з серцевини з більшим показником заломлення й оболонки з меншим показником. Світло поширюється всередині серцевини завдяки багаторазовому повному внутрішньому відбиванню. Використовується в оптоволоконному зв'язку, ендоскопах тощо.

Відстань між серединами сусідніх щілин дифракційної ґратки. Позначається d і обчислюється за формулою d = 1/N, де N — кількість штрихів на одиницю довжини.

Область простору за непрозорим тілом, куди потрапляє світло лише від частини протяжного джерела. Півтінь освітлена частково: вона темніша за освітлену область, але світліша за тінь.

Гладенька відбивна поверхня, яка дає уявне, пряме, симетричне зображення предмета, рівне йому за розміром. Відстань від дзеркала до зображення дорівнює відстані від дзеркала до предмета.

Площина, у якій відбуваються коливання вектора напруженості електричного поля в лінійно поляризованій світловій хвилі. Збігається з площиною пропускання поляроїда.

Явище, за якого світло, що падає на межу поділу двох середовищ під кутом, не меншим за граничний, повністю відбивається назад у перше середовище без заломлення. Відбувається лише під час переходу з оптично густішого середовища в менш густе (n₁ > n₂).

Точка на головній оптичній осі лінзи, розташована на відстані 2F від оптичного центра. Коли предмет розташований у подвійному фокусі збиральної лінзи, зображення виходить дійсним, оберненим і рівним за розміром предмету.

Явище виділення зі світлової хвилі коливань, що відбуваються в одній певній площині. Можливе лише для поперечних хвиль, тому є доказом поперечності світла.

Пристрій (плівка або кристал, наприклад турмалін), який пропускає лише ту складову електромагнітних коливань, що збігається з його площиною пропускання, перетворюючи неполяризоване світло на лінійно поляризоване.

Хвиля, у якій коливання відбуваються перпендикулярно до напряму її поширення. Механічні поперечні хвилі поширюються у твердих тілах і на поверхні рідини, але не в газах і не всередині рідин (там немає пружності зсуву). Електромагнітні хвилі, зокрема світло, теж поперечні й поширюються навіть у вакуумі.

Ціле число k (k = 0, ±1, ±2, …) у формулі дифракційної ґратки d·sin φ = kλ, що вказує номер головного максимуму. Центральний максимум має k = 0, перший — k = ±1, другий — k = ±2 тощо.

Прозоре тіло з двома непаралельними гранями, яке використовують для розкладання білого світла на спектр завдяки дисперсії. Промені різної частоти заломлюються під різними кутами, тому після виходу з призми розходяться.

Прямокутна призма зі скла (n ≈ 1,5), у якій промінь, що падає на грань під кутом 45°, повністю відбивається, оскільки 45° > α₀ ≈ 42°. Застосовується в перископах і біноклях для зміни напряму променя на 90° або 180°.

Неполяризоване світло (від Сонця, лампи), у якому коливання вектора напруженості електричного поля відбуваються в усіх можливих площинах, перпендикулярних до напряму поширення, без переважного напряму.

Оптичний прилад для отримання на екрані дійсного, оберненого, збільшеного зображення слайда, розташованого між фокусом і подвійним фокусом об'єктива (F < d < 2F).

Технологія нанесення тонкої прозорої плівки на поверхню лінзи для зменшення відбиття світла. Товщина плівки підбирається так, щоб відбиті хвилі гасили одна одну внаслідок інтерференції, завдяки чому пропускання світла зростає.

Різниця відстаней, які пройшли дві когерентні хвилі від своїх джерел до точки спостереження. Позначається Δd. Визначає, чи буде в точці максимум чи мінімум інтерференції.

Лінза, тонша посередині, ніж на краях (ввігнута), яка після заломлення робить паралельний пучок променів розбіжним. Її фокус уявний, тому F < 0 і D < 0.

Відбивання світла від шорсткої поверхні, за якого паралельний пучок променів після відбивання розходиться в різні боки. У кожній мікроскопічній точці закон відбивання виконується, але нормалі до різних ділянок мають різні напрямки.

Уявна лінія, вздовж якої поширюється світло в однорідному прозорому середовищі. Це модель геометричної оптики, що не має товщини й лише вказує напрямок поширення енергії.

Те саме, що оптичне волокно. Пристрій для передавання світла на великі відстані за допомогою багаторазового повного внутрішнього відбивання всередині прозорої серцевини, оточеної оболонкою з меншим показником заломлення.

Астрономічне явище, коли Місяць опиняється між Сонцем і Землею на одній прямій і закриває Сонце від спостерігача на Землі. У смузі тіні затемнення повне, у півтіні — часткове.

Кольорова смуга, що утворюється внаслідок розкладання білого світла призмою. У спектрі призми кольори розташовані від червоного (найменше відхилення) до фіолетового (найбільше відхилення).

Спектр, що має вигляд неперервного спектра з темними лініями. Виникає, коли світло від розжареного тіла проходить крізь холодніший розріджений газ, який поглинає певні довжини хвиль.

Метод визначення хімічного складу й температури речовини за її спектром. Ґрунтується на порівнянні ліній спектра невідомого зразка з еталонними спектрами хімічних елементів.

Оптичний прилад для спостереження й вивчення спектрів. Складається зі щілини, коліматорної лінзи, призми або дифракційної ґратки та зорової труби чи екрана.

Область простору за непрозорим тілом, куди не потрапляє світло від жодної точки джерела. Тінь повністю неосвітлена.

Зображення, утворене не самими променями, а їхніми уявними продовженнями (відбитих променів — у дзеркалі, заломлених — у лінзі). Уявне зображення не можна отримати на екрані. У плоскому дзеркалі воно розташоване за дзеркалом, у лінзі — по той самий бік від неї, що й предмет.

Точка, у якій після заломлення в лінзі збираються промені, що падали паралельно головній оптичній осі (або їхні продовження). У збиральної лінзи фокус дійсний, у розсіювальної — уявний.

Відстань від оптичного центра лінзи до її фокуса. Позначається F. У збиральної лінзи F > 0, у розсіювальної F < 0. Вимірюється в метрах (або сантиметрах).

Співвідношення 1/F = 1/d + 1/f, яке пов'язує фокусну відстань лінзи F, відстань від предмета до лінзи d і відстань від лінзи до зображення f.

Оптичний прилад, об'єктив якого (збиральна лінза) дає на матриці дійсне, обернене, зменшене зображення предмета, розташованого далеко (d > 2F).

Промені, хід яких через тонку лінзу відомий наперед: промінь через оптичний центр (не заломлюється), промінь паралельний осі (заломлюється через фокус), промінь через фокус (стає паралельним осі). Для побудови зображення достатньо двох таких променів.

Фундаментальна фізична стала c ≈ 3·10⁸ м/с — швидкість поширення електромагнітних хвиль у вакуумі. Однакова для всіх частот і довжин хвиль. У середовищі швидкість менша: v = c/n.