EVROPSKI UNIVERZITET BRČKO
GEOMETRIJSKA OPTIKA
Seminarski rad
Mentor: Student:
Prof. dr Hrustem Smailhodžić Branko Aleksić
Broj indeksa:
186/13 MIF
Brčko, april 2014
SADRŽAJ
Uvod ......................................................................................................... 3
1.Zakon geometrijske optike ..................................................................... 4
1.1. Zakon pravolinijskog prostiranja svjetlosti .............................. 4
1.2. Zakon o nezavisnosti prostiranja svjetlosti .............................. 7
1.3. Zakon odbijanja svjetlosti ........................................................ 7
1.4. Zakon prelamanja svjetlosti ....................................................... 9
2. Ravna ogledala ...................................................................................... 10
3. Sferna ogledala ...................................................................................... 12
3.1. Konkavna ( izdubljena ) ogledala .................................................. 13
3.2. Konveksna ( ispupčena ) ogledala ............................................... 16
3.3. Likovi i uvećanja kod sfernih ogledala ...................................... 19
4. Totalna refleksija ....................................................................................... 19
5. Optička prizma ...................................................................................... 20
6. Optička sočiva ....................................................................................... 20
6.1. Sabirna sočiva .......................................................................... 24
6.2. Rasipna sočiva ........................................................................... 25
7. Optički sistemi ...................................................................................... 26
Zaključak ................................................................................................... 28
Literatura .................................................................................................. 29
2
1. ZAKONI GEOMETRIJSKE OPTIKE
Na određenom stepenu razvoja optike, kada još nije bila poznata prava priroda svjetlosti,
uvedene su, a kasnije i prihvaćene, izvjesne idealizacije pojma svjetlosnog zraka, na kojima se
zasniva
geometrijska optika
. Takvom svjetlosnom zraku nisu pripisana fizička svojstva, što je
daleko od stvarnosti. Analize nekih svjetlosnih pojava su izvođene, a i sada se izvode pomoću
svjetlosnih zrakova, zakona i teorema iz geometrije. Odatle i potiče naziv ovog dela optike.
Geometrijska optika i njene metode održale su se do danas i pored svojih nedostataka, jer se
u njoj neke optičke pojave objašnjavaju na veoma jednostavan način, ne uzimajući u obzir
složenu prirodu svetlosti. Ona se zasniva na četiri zakona geometrijske optike:
1. Zakon pravolinijskog prostiranja svjetlosti,
2. Zakon o nezavisnosti prostiranja svjetlosti,
3. Zakon odbijanja svjetlosti,
4. Zakon prelamanja svjetlosti.
1.1. Zakon pravolinijskog prostiranja svjetlosti
Svjetlost se, za razliku od zvuka, može prostirati kroz sva tri agregatna stanja, ali i kroz
vakum. Brzina prostiranja svjetlosti u vakumu iznosi oko 300 000 000 m/s. Putanje prostiranja
svjetlosti nazivamo svjetlosnim zracima ( Slika 1.1.1 ).
Slika 1.1.1.
4
Ako se između oka i bilo kog svjetlosnog izvora postavi neprovidni predmet, svjetlosni
izvor se neće videti. Ovo se objašnajava time što se
svjetlost u homogenoj sredini prostire
pravolinijski.
Posledica je pojava
sjenki
i
polusjenki
.
Sjenka (
Slika 1.1.2. ) nastaje iza
neprovidnog tela osvjetljenog tačkastim izvorom
svjetlostu u čiji prostor ne dopire ni jedan svjetlosni
zrak.
Polusjenka (
Slika 1.1.2. ) predstavlja dio
prostora iza neprovidnog tela osvjetljenog
tačkastim svjetlosnim izvorom u čiji prostor od
izvora svjetlosti stiže po neki svjetlosni zrak.
Slika 1.1.2.
Posledice pravolinijskog prostiranja svjetlosti su pojave
Sunca i Mjeseca.
Ako je raspored nebeskih tijela
kao na slici 1.1.3. Mjesečeva senka pada
na određena mesta na Zemlji i na njima
dolazi do potpunog (totalnog) pomračenja
Sunca.
Slika 1.1.3
5
1.2. Zakon o nezavisnosti prostiranja svjetlosti
U geometrijskoj optici se smatra da se pojedini zraci u sastavu jednog svjetlosnog snopa
prostiru nezavisno, odnosno jedan zrak se prostire tako kao da drugi ne postoji. Ovo se može i
eksperimentalno dokazati na sledeći način.
Ako se neprozračni zaklon Z ( Slika 1.2.1 ) postavi tako da na njega pada jedan deo
svjetlosnog snopa, vidjeće se da drugi deo nastavlja prostiranje kao da od njega nije izdvojen
jedan dio.
Z
Slika 1.2.1
Ovaj eksperiment je potvrda
zakona nezavisnosti prostiranja svjetlosti
, koji glasi:
Između pojedinih zrakova, u sastavu jednog svjetlosnog snopa, nema međusobnog
dejstva, te se oni prostiru nezavisno.
1. 3. Zakon odbijanja svjetlosti
Zakon odbijanja svjetlosti govori o promeni pravca prostiranja svjetlosti na graničnoj
površini dvije optičke sredine gde se jedan dio odbija a drugi prelama. Odbijanje svetlosti u
prirodi često imamo prilike da vidimo ( Slika 1.3.1 ).
Slika 1.3.1
7
