1. Фотометрические величины и единицы их измерения.

Величина dΦ = IdΩ называется элементарным световым потоком, излучаемым в пространство, ограниченное телесным углом dΩ. Единицей светового потока является люмен ( 1 лм = 1 кд·1 стер). Если сила света источника не зависит от направления наблюдения (такой источник называется изотропным), то полный световой поток, излучаемый источником по всем направлениям, равен Φ = 4πI

На пути светового потока расположим элементарную площадку dS, нормаль к которой образует угол α с направлением распространения света. Отношение светового потока к площади освещаемой поверхности E = dΦ/dS,называется освещенностью, которая измеряется в люксах ( 1лк = 1 лм/1 м² ).Т.освещенность поверхности обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника света (закон обратных квадратов) и прямо пропорциональна косинусу угла падения света на поверхность (закон косинусов).

Если источником света является некоторая поверхность, то для ее характеристики вводятся такие величины, как светимость и яркость.

Пусть dS излучает свет. Тогда светимость можно определить как световой поток, испускаемый с единицы площади:R = dΦ / dS.В свою очередь под яркостью понимают силу света, испускаемого с единицы видимой поверхности в данном направлении:B = dI / dS cosα.Из формулы следует, что яркость источника B может зависеть от угла α. Однако существуют источники света, для которых яркость не зависит от направления наблюдения, т.е. B(α) = const. Такие источники подчиняются закону Ламберта:I = I₀ cosα для них справедливо соотношение R =πB.Если свечение поверхности обусловлено освещением ее внешним источником, то светимость связана с освещенностью соотношением R = ρЕ,где ρ – коэффициент рассеяния (отражения) света.

2. Основные законы геометрической оптики.

1)Закон прямолинейного распространения света: в однородной среде свет распространяется прямолинейно, исключение дифракция, неоднородность среды.

2)Закон независимости световых лучей: лучи при пересечении не искажают друг друга, они распространяются независимо.

3)Закон отражения света: угол падения равен углу отражения. Эти два угла и перпендикуляр в точке падения лежат в одной плоскости.

4)Закон преломления света: = ; n=

3. Принцип суперпозиции. Сложение колебаний.

Неpедки случаи, когда система одновpеменно участвует в двух или нескольких независимых дpуг от дpуга колебаниях. В этих случаях обpазуется сложное колебательное движение, котоpое создается путем наложения (сложения) колебаний дpуг на дpуга. Очевидно, случаи сложения колебаний могут быть весьма pазнообpазны. Они зависят не только от числа складываемых колебаний, но и от паpаметpов колебаний, от их частот, фаз, амплитуд, напpавлений.

1.Сложение колебаний одного напpавления. Сложим два колебания одинаковой частоты, но pазличных фаз и амплитуд.

Получаем:

Сложим тепеpь однонапpавленные колебания одинаковой амплитуды, одинаковых фаз, но pазной частоты.

  Принцип суперпозиции (наложения) волн заключается в следующем: в линейных средах волны распространяются независимо друг от друга, то есть волна не изменяет свойства среды, и другая волна распространяется так, будто первой волны нет. Это позволяет вычислять итоговую волну как сумму всех волн, распространяющихся в данной среде.

        При сложении двух или более синусоидальных волн результирующая волна в общем случае уже не будет синусоидальной.