Zasada Fermata i optyka geometryczna

Question 1

Zasada Fermata (def.)

Answer 1

Od punktu źródłowego Z do punktu obserwacji A, światło rozchodzi się po lokalnie ekstremalnej drodze optycznej.

Question 2

Ośrodek optycznie jednorodny (def.)

Answer 2

Ośrodek w którym warunki rozchodzenia się
światła w dowolną stronę są takie same.

Question 3

Zasada Fermata należy do klasy zasad wariacyjnych (P/F)

Answer 3

Prawda

Question 4

Zasada Fermata leży u podstaw optyki falowej. (P/F)

Answer 4

Fałsz. Zasada Fermata leży u podstaw optyki geometrycznej.

Question 5

Z zasady Fermata możemy wyprowadzić prawo załamania i odbicia. (P/F)

Answer 5

Prawda.

Question 6

Zgodnie z zasadą Fermata światło może biec tylko po takich drogach optycznych, które są lokalnie minimalne. (P/F)

Answer 6

Fałsz. Zgodnie z zasadą Fermata światło może biec po takich drogach
optycznych, które są lokalnie ekstremalne.

Question 7

Zasade Fermat stosuje się tylko wtedy, kiedy powierzchnie odgraniczające dwa ośrodki o dwóch różnych
współczynnikach załamania, mogą zostać złożone z sumy płaskich płatów o skończonych rozmiarach. (P/F)

Answer 7

Fałsz. Zasada Fermata może zostać zastosowana przy ciągłej zmianie współczynnika załamania (wtedy we wzorze na drogę optyczną pojawia się całka z n(s)ds ).

Question 8

Punkt świecący (def.)

Answer 8

Punkt świecący jest, w ramach optyki geometrycznej, wygodną konstrukcją
teoretyczną, podobnie jak masa punktowa w mechanice.

Question 9

Najdoskonalszym, optycznie jednorodnym ośrodkiem jest próżnia. (P/F)

Answer 9

Prawda.

Question 10

Kąt padania (def.)

Answer 10

Kątem padania promienia świetlnego na powierzchnię nazywamy kąt jaki tworzy
ten promień z normalną do tej powierzchni.

Question 11

Kąt odbicia (def.)

Answer 11

Kątem odbicia promienia świetlnego od powierzchni nazywamy kąt jaki tworzy ten promień z normalną do tej powierzchni.

Question 12

Prawo odbicia (def.)

Answer 12

Promień padający na powierzchnię odbijającą, odbija się od niej pod takim kątem, że
kąt jego padania jest równy kątowi jego odbicia.

Question 13

Współczynnik załamania n (def.)

Answer 13

Współczynnik złamania n danej substancji jest równy stosunkowi prędkości
światła c do prędkości światła v o tej samej częstości, rozchodzącego się w tej substancji.

Question 14

Współczynnik załamania n (for.)

Answer 14

𝑛 = 𝑐/𝑣

Question 15

Prawo załamania (def.)

Answer 15

Promień padający na granicę dwóch ośrodków, ulega załamaniu przy czym kąty padania i załamania, liczone do normalnej do powierzchni granicznej w danym punkcie, związane są wzorem sin(i)/sin(i’)=n/n’

Question 16

Droga optyczna d0= (for.)

Answer 16

𝑑𝑜 = Σns=(całka)n(s)ds

Question 17

Ośrodek gradientowy (def.)

Answer 17

Ośrodki gradientowy
W ośrodku gradientowym współczynnik
załamania zmienia się od punktu do punktu w
sposób ciągły.

Question 18

Dyspersja (def.)

Answer 18

Zależność wartości współczynnika załamania dla danej substancji od długości fali

Question 19

Przybliżenie przyosiowe (paraksjalne) (def.)

Answer 19

Przybliżenie paraksjalnemoże być stosowane gdy kąt pomiędzy promieniami a osią układu optycznego można uznać za mały.

Question 20

Wzór soczewkowy (for.)

Answer 20

(1/dp)+(1/d0)=(1/f); dp - odległość przedmiot soczewka, d0 - odległość obraz soczewka, f - ogniskowa soczewki

Question 21

Wzór szlifierzy (for.)

Answer 21

(ns/nors - 1)(1/r1-1/r2)=1/f;
ns-współczynnik załamania soczewki, nosr współczynnik załamania ośrodka

Question 22

Soczewka (def.)

Answer 22

Element optyczny składający się z dwóch
powierzchni załamujących ustawionych w odległości d od siebie, pomiędzy którymi znajduje się materiał o współczynniku załamania n.

Question 23

Macierz przejścia (translacji) (def.)

Answer 23

Opisuje przejście od płaszczyzny przedmiotowej do płaszczyzny obrazowej. Postać macierzy wyprowadzamy w przybliżeniu paraksjalnym.

Question 24

Macierz załamania (refrakcji) (def.)

Answer 24

Macierz załamania opisuje (w przybliżeniu paraksjalnym) zmianę kierunku biegu promienia na powierzchni sferycznej.

Question 25

Moc optyczna powierzchni sferycznej (for.)

Answer 25

Ω = (n1-n0)/R = P

Question 26

Macierz załamania (for.)

Answer 26

R = 1 0 -P 1

Question 27

Macierz ABCD: D=0

Answer 27

Układ kolimujący

Question 28

Macierz ABCD: B=0

Answer 28

Układ obrazujący

Question 29

Macierz ABCD: C=0

Answer 29

Układ teleskopowy

Question 30

Macierz ABCD: A=0

Answer 30

Układ ogniskujący

Question 31

Klasyczne odwzorowanie (def.)

Answer 31

Odwzorowanie punktów w punkty z zachowaniem relacji geometrycznych pomiędzy punktami z wyłączeniem skalowania (obraz może być pomniejszony lub powiększony)

Question 32

Wady soczewki

Answer 32

aberracja chromatyczna, aberracja sferyczna, dystorsja

Question 33

Podstawowe układy optyki klasycznej

Answer 33

lupa, mikroskop, luneta Keplera i Galileusza

Question 34

Dyspersja odpowiada za zjawisko tęczy (P/F)

Answer 34

Prawda

Question 35

Dystorsja w odwzorowaniu fotograficznym jest skutkiem dyspersji (P/F)

Answer 35

Fałsz. Dyspersja powoduje aberrację chromatyczną.

Question 36

Schemat działania lupy

Answer 36

a. obserwator widzi przedmiot umieszczony w odległości D od oka, pod kątem ω b. lupa wytwarza obraz przedmiotu w nieskończoności, obserwator widzi przedmiot większym/bliższym c. lupa tworzy prosty, pozorny i powiększony obraz przedmiotu, obserwator patrzy na ten obraz wykorzystując akomodację

Question 37

Nominalne powiększenie kątowe lupy (for.)

Answer 37

D*Φ

Question 38

Luneta Keplera (def.)

Answer 38

Luneta Keplera zbudowana jest z dwóch soczewek dodatnich umieszczonych na wspólnej osi. Pierwsza soczewka nazywana jest obiektywem, a druga okularem. Obiektyw tworzy rzeczywisty, pośredni obraz dalekiego przedmiotu.

Question 39

Mikroskop

Answer 39

Najprostszy układ optyczny typowego mikroskopu składa się z dwóch podstawowych zespołów: obiektywu i okularu, zestawionych współosiowo. Odwzorowanie w mikroskopie jest dwustopniowe. Najpierw obiektyw Ob tworzy powiększony i odwrócony obraz pośredni przedmiotu (P1’). Obraz ten następnie jest powiększany przez okular (P2’), który pełni rolę lupy. Na obraz wytworzony przez lupę patrzy obserwator. Na siatkówce oka obserwatora powstaje obraz, który jest większy, niż byłby oglądany gołym okiem.

Question 40

Powiększenie poprzeczne obiektywu będzie tym większe im bliżej ogniska przedmiotowego obiektywu położony jest przedmiot i im krótsza będzie ogniskowa obiektywu. (P/F)

Answer 40

Prawda.

Question 41

Pojedyncza soczewka szklana nie daje możliwości korekcji błędów odwzorowania wynikających z dyspersji;

Answer 41

Fałsz.

Question 42

Praca ze światłem lasera czerwonego He-Ne (633nm) wymaga soczewek i obiektywów korygowanych ze względu na efekty dyspersyjne

Answer 42

Fałsz. W laserze występuje tylko jedna długość fali.

Question 43

Prawo załamania

Answer 43

n*sin(i)=n'sin(i')