Световой пучок
Световой пучок — оптическое излучение, распространяющееся по направлению от (или по направлению к) некоторой ограниченной области пространства, называемой центром (вершиной, фокусом) светового пучка.
Пучок называют расходящимся, когда излучение распространяется от его центра, и сходящимся, когда свет идет к центру.
Если центр светового пучка — лишь формальный геометрический образ, полученный в результате экстраполяции направления распространения света, то пучок имеет мнимый центр. Если же оптическое излучение реально существует внутри центра соответствующего пучка, то последний имеет действительный центр. Световой пучок имеет только один центр — либо действительный, либо мнимый.
Световой пучок в ряде физических явлений может расщепляться на конечное или бесконечное число других пучков. Например, при отражении от границы раздела двух прозрачных сред, пучок (луч) расщепляется на отраженный и преломленный в определенном соотношении (см. формулы Френеля). Аналогично дело обстоит при дисперсии света в призме, дифракции на щели.
Световой луч — это пучок, который можно считать распространяющимся вдоль какой-нибудь линии, называемой траекторией светового луча, причём разным траекториям лучей соответствуют разные световые лучи.
Пучок в одних случаях можно рассматривать как луч, а в других нет. Это зависит от того, интересуемся ли мы пространственной структурой пучка. Иногда весьма широкий пучок света от прожектора можно считать лучом, а порою даже излучение лазера нельзя рассматривать как луч. Понятие луча неприменимо для описания распространения света в сильно рассеивающих средах.
Прилагательное «световой» для краткости часто опускают и называют световой луч просто лучом, а световой пучок — пучком. Это может вызвать путаницу и неверное понимание смысла текста, поскольку термины «пучок» и «луч» выражают еще и математические понятия. Однако световые лучи и пучки — физические объекты, имеющие волновые и корпускулярные свойства (подробнее…). В связи с этим содержание понятия «световой пучок» не ограничивается рамками геометрической оптики. Траектория светового луча, в отличие от геометрического луча, может быть криволинейной — в неоднородной среде (см. градиентная оптика).
Будучи предельным случаем пучка, луч теряет некоторые его свойства. Луч не имеет центра, не может быть сходящимся или расходящимся, действительным или мнимым. Световой луч не может состоять из чего-либо; это первичный, не разложимый на более простые элементы объект.
В прозрачной среде любой пучок представим в виде совокупности конечного или бесконечного числа световых лучей. Через действительный центр пучка проходят траектории его лучей, а через мнимый центр — продолжения траекторий (на рисунках обозначаются штрихованной линией). Заметим, что траектории световых лучей могут быть криволинейными (в неоднородной среде), но продолжения траекторий всегда прямолинейны.
Световой пучок, имеющий точечную вершину, называют гомоцентрическим (от др.-греч. ὁμός — равный, одинаковый), поскольку все составляющие его лучи (или их продолжения) проходят через одну точку. Для нахождения вершины гомоцентрического пучка достаточно знать траектории лишь двух его лучей. Эта особенность широко используется при построении изображений в абсолютных оптических системах. Понятие гомоцентрического пучка является идеализацией.
Пучок называют параллельным, если траектории составляющих его лучей (или их продолжения) можно считать не пересекающимися. Когда лучи в параллельном пучке прямолинейны, то они параллельны друг другу в обычном — геометрическом смысле. Условились считать, что параллельный незамкнутый пучок имеет точечный центр, находящийся бесконечно далеко от рассматриваемой области пространства. Такой центр можно считать и действительным, и мнимым. Следовательно, параллельный пучок является гомоцентрическим. Реальные пучки либо сходящиеся, либо расходящиеся; параллельный пучок не может переносить энергию.
В принципе, мыслимы ситуации, когда в неоднородной среде криволинейные траектории световых лучей замкнуты и не пересекаются (подробнее…).
См. также
Для улучшения этой статьи желательно: |
Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите, истории, книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, скачать, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры, мобильный, телефон, Android, iOS, apple, мобильный телефон, Samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Сеть, компьютер, Информация о Световой пучок, Что такое Световой пучок? Что означает Световой пучок?
Svetovoj puchok opticheskoe izluchenie rasprostranyayusheesya po napravleniyu ot ili po napravleniyu k nekotoroj ogranichennoj oblasti prostranstva nazyvaemoj centrom vershinoj fokusom svetovogo puchka Svet rasprostranyayushijsya v prozrachnoj neodnorodnoj srede obrazuet dva puchka shodyashijsya i rashodyashijsya c obshim razmytym ne tochechnym centromLazer Puchok nazyvayut rashodyashimsya kogda izluchenie rasprostranyaetsya ot ego centra i shodyashimsya kogda svet idet k centru Esli centr svetovogo puchka lish formalnyj geometricheskij obraz poluchennyj v rezultate ekstrapolyacii napravleniya rasprostraneniya sveta to puchok imeet mnimyj centr Esli zhe opticheskoe izluchenie realno sushestvuet vnutri centra sootvetstvuyushego puchka to poslednij imeet dejstvitelnyj centr Svetovoj puchok imeet tolko odin centr libo dejstvitelnyj libo mnimyj Svetovoj puchok v ryade fizicheskih yavlenij mozhet rassheplyatsya na konechnoe ili beskonechnoe chislo drugih puchkov Naprimer pri otrazhenii ot granicy razdela dvuh prozrachnyh sred puchok luch rassheplyaetsya na otrazhennyj i prelomlennyj v opredelennom sootnoshenii sm formuly Frenelya Analogichno delo obstoit pri dispersii sveta v prizme difrakcii na sheli Svetovoj luch eto puchok kotoryj mozhno schitat rasprostranyayushimsya vdol kakoj nibud linii nazyvaemoj traektoriej svetovogo lucha prichyom raznym traektoriyam luchej sootvetstvuyut raznye svetovye luchi Puchok v odnih sluchayah mozhno rassmatrivat kak luch a v drugih net Eto zavisit ot togo interesuemsya li my prostranstvennoj strukturoj puchka Inogda vesma shirokij puchok sveta ot prozhektora mozhno schitat luchom a poroyu dazhe izluchenie lazera nelzya rassmatrivat kak luch Ponyatie lucha neprimenimo dlya opisaniya rasprostraneniya sveta v silno rasseivayushih sredah Prilagatelnoe svetovoj dlya kratkosti chasto opuskayut i nazyvayut svetovoj luch prosto luchom a svetovoj puchok puchkom Eto mozhet vyzvat putanicu i nevernoe ponimanie smysla teksta poskolku terminy puchok i luch vyrazhayut eshe i matematicheskie ponyatiya Odnako svetovye luchi i puchki fizicheskie obekty imeyushie volnovye i korpuskulyarnye svojstva podrobnee V svyazi s etim soderzhanie ponyatiya svetovoj puchok ne ogranichivaetsya ramkami geometricheskoj optiki Traektoriya svetovogo lucha v otlichie ot geometricheskogo lucha mozhet byt krivolinejnoj v neodnorodnoj srede sm gradientnaya optika Buduchi predelnym sluchaem puchka luch teryaet nekotorye ego svojstva Luch ne imeet centra ne mozhet byt shodyashimsya ili rashodyashimsya dejstvitelnym ili mnimym Svetovoj luch ne mozhet sostoyat iz chego libo eto pervichnyj ne razlozhimyj na bolee prostye elementy obekt V prozrachnoj srede lyuboj puchok predstavim v vide sovokupnosti konechnogo ili beskonechnogo chisla svetovyh luchej Cherez dejstvitelnyj centr puchka prohodyat traektorii ego luchej a cherez mnimyj centr prodolzheniya traektorij na risunkah oboznachayutsya shtrihovannoj liniej Zametim chto traektorii svetovyh luchej mogut byt krivolinejnymi v neodnorodnoj srede no prodolzheniya traektorij vsegda pryamolinejny Svetovoj puchok imeyushij tochechnuyu vershinu nazyvayut gomocentricheskim ot dr grech ὁmos ravnyj odinakovyj poskolku vse sostavlyayushie ego luchi ili ih prodolzheniya prohodyat cherez odnu tochku Dlya nahozhdeniya vershiny gomocentricheskogo puchka dostatochno znat traektorii lish dvuh ego luchej Eta osobennost shiroko ispolzuetsya pri postroenii izobrazhenij v absolyutnyh opticheskih sistemah Ponyatie gomocentricheskogo puchka yavlyaetsya idealizaciej Puchok nazyvayut parallelnym esli traektorii sostavlyayushih ego luchej ili ih prodolzheniya mozhno schitat ne peresekayushimisya Kogda luchi v parallelnom puchke pryamolinejny to oni parallelny drug drugu v obychnom geometricheskom smysle Uslovilis schitat chto parallelnyj nezamknutyj puchok imeet tochechnyj centr nahodyashijsya beskonechno daleko ot rassmatrivaemoj oblasti prostranstva Takoj centr mozhno schitat i dejstvitelnym i mnimym Sledovatelno parallelnyj puchok yavlyaetsya gomocentricheskim Realnye puchki libo shodyashiesya libo rashodyashiesya parallelnyj puchok ne mozhet perenosit energiyu V principe myslimy situacii kogda v neodnorodnoj srede krivolinejnye traektorii svetovyh luchej zamknuty i ne peresekayutsya podrobnee Sm takzheSvetovoj luchDlya uluchsheniya etoj stati zhelatelno Najti i oformit v vide snosok ssylki na nezavisimye avtoritetnye istochniki podtverzhdayushie napisannoe Prostavit snoski vnesti bolee tochnye ukazaniya na istochniki Pozhalujsta posle ispravleniya problemy isklyuchite eyo iz spiska parametrov Posle ustraneniya vseh nedostatkov etot shablon mozhet byt udalyon lyubym uchastnikom
