ה אוֹפְּטִיקָה זהו החלק בפיזיקה האחראי על חקר האור והתופעות הקשורות אליו. מכיוון שאור הוא בעל התנהגות כפולה והוא יכול להיחשב כגל או חלקיק, מחקרים באופטיקה מחולקים לשני חלקים:
אופטיקה פיזית כאשר בוחנים את אופי הגל של האור;
אופטיקה גיאומטרית - כאשר האור נחשב לחלקיק ומחקריו מבוססים על המושג קרני אור, נותן מודל גיאומטרי לאור.
הגדרות חשובות לאופטיקה גיאומטרית
מכיוון שמוקד הטקסט הזה הוא רק באופטיקה גיאומטרית, לפני שנכיר את עקרונותיה, בואו נסתכל על כמה הגדרות חשובות:
אתה קרני אור הם קטעי קו המייצגים את הכיוון והכיוון של התפשטות ירחz. הם יכולים להיות מונפקים על ידי שני סוגים של מקור:
מקורות ראשוניים: הנפלטים אור משלהם, כגון השמש, להבת הנר או המנורה;
מקורות משניים: המשקפים את האור שהם מקבלים ממקור עיקרי, כמו הירח שמשקף את האור שהוא מקבל מהשמש, או ספר, שניתן לראות רק אם הוא מחזיר את האור שהוא מקבל ממנורה.
ניתן לסווג מקורות אור גם על פי גודלם:
גופנים נרחבים: כאשר יש להם ממדים ניכרים בהשוואה לממדים של האובייקט שיש להאיר. לדוגמא: נורה בוערת ליד ספר;
מקורות נקודתיים: אם מידות מקור האור נחשבות זניחות ביחס לאובייקט שיואר.
מערכת קרני אור מהווה קרן אור. האור הנפלט ממקור נקודתי מתפשט לכל הכיוונים, כך הוא נקרא קרן אור שונה. כאשר הקרניים מקבילות, כמו במקרה של אור הנפלט מפנס, אנו אומרים כי קרן האור היא מִתכַּנֵס.
לקרן האור הנפלטת מהפנס יש קרני אור מקבילות, כלומר, היא מתכנסת
עקרונות אופטיקה גיאומטרית
ישנם שלושה עקרונות שאומצו על ידי אופטיקה גיאומטרית כדי להסביר תופעות אור.
הראשון נקרא עקרון של התפשטות ישר של האור וקובע כי:
“בתקשורת הומוגנית ושקופה האור מתפשט בקו ישר. "
עקרון זה מסביר כמה תופעות, כמו הדמיון הגיאומטרי בין הצל לאובייקט המייצר אותו, בנוסף להיווצרות פנומברה וליקויים.
העיקרון השני של אופטיקה גיאומטרית הוא של עצמאות מקרני אור, עם ההצהרה הבאה:
“כששתי קרני אור או יותר חוצות, אחת לא משנה את התפשטותה של השנייה. "
שתי קרני האור מצטלבות וממשיכות להתפשט באותו כיוון
לבסוף, העיקרון השלישי, שהוא הפיכות קרני האור:
“הנתיב שאחריו אור אינו תלוי בכיוון ההתפשטות שלו. "
ה אופטיקה גיאומטרית אחראי על לימוד מושגים פיזיקליים שונים, כולל היווצרות צל, אפלוליות ו ליקוי חמה; ה הִשׁתַקְפוּת וה שבירת אור, כמו גם היווצרות התמונה במראות, ב עדשות ובכלים אופטיים.
מאת מריאן מנדס
בוגר פיזיקה
מָקוֹר: בית ספר ברזיל - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-optica-geometrica.htm