Geometrische optica: verschil tussen versies
Verwijderde inhoud Toegevoegde inhoud
Nieuw artikel (i.p.v. redirect) |
|||
Regel 1:
{{Meebezig|31-12-2010; verwacht nog aanvullingen tot eind januari|2=2010|3=12|4=31}}
#DOORVERWIJZING[[Optica#Geometrische optica]]▼
Onder '''geometrische optica''' of '''stralenoptica''' vertaat men dat deelgebied van de [[optica]] waar de [[Elektromagnetische straling|golfeigenschappen]] van het licht buiten beschouwing worden gelaten, omdat zowel de structuren die met het licht in wisselwerking treden (lenzen, spiegels, etcetera) als de details van de af te beelden objecten veel groter zijn dan de [[golflengte]] van het [[licht]]. Zichtbaar licht heeft een golflengte van ca. 400 to 750 [[Nanometer|nm]], wat vele malen kleiner is dan de afmetingen van aleldaagse voorwerpen en van otische componenten. De geometrische optica kan uit de [[fysische optica]] worden afgeleid als grensgeval voor zeer kleine golflengtes.
== Beschrijving ==
In de geometrische optica wordt het licht beschouwd als zijnde samengetseld uit ''lichtstralen''. Een [[lichtbron]] of een [[Diffusie|diffus]] [[Reflectie|reflecterend]] voorwerp zend lichtstralen uit, die vervolgens gebroken, gereflecteerd of opgesplitst worden. De geometrische optica gaat ervan uit dat de lichtstralen voldoen aan het zogenaamde [[superpositiebeginsel]], hetgeen wil zeggen dat ze door elkaar kunnen lopen zonder elkaar te verstoren.<ref>Bij zeer hoge intensiteiten gaat dit niet meer op. Er treden dan niet-[[lineariteit]]en op. De [[niet-lineaire optica]] houdt zich hiermee bezig.</ref> In een homogeen medium planten de lichtstralen zich rechtlijnig voort. Aan [[spiegel]]ende oppervlakken worden zij [[Reflectie|gereflecteerd]]. Aan grensvlakken tussen media met verschillende [[brekingsindex]] worden zij, afhankelijk van de invalshoek van de straal en de brekingsindex van het medium, hetzij volgens de [[wet van Snellius]] deels gebroken en deels gereflecteerd (en aldus in twee stralen opgesplitst), hetzij toaal gereflecteerd. Een lichtstraal kan ook door [[Dubbelbreking|dubbele breking]] opgesplitst.
Algemeen geldt voor de banen van lichtstralen het [[principe van Fermat]], waaruit bovengenoemde regels voor de stralengang volgen. Ook de gekromde banen van lichtstralen in inhomogene media – zoals bij licht dat door plaatselijke sterk verwarmde lucht boven door de son beschnen asfalt gaat – kunnen hiermee worden verklaard.
[[Bestand:Transverse magnification.png|thumb|400px|Voorbeeld van de stralengang door een lens]]
De geometrische optica vormt de basis voor het berekenen van de afbeeldende eigenschappen van [[bril]]len, [[Lens (optica)|lenzen]] en optische instrumenten zoals [[Telescoop|telescopen]], [[Microscoop|microscopen]], [[Objectief (optica)|objectieven]] en andere. Ook de [[raytracing]]-methode in de 3D-[[computergraphics]] berust op de wetten van de geometrische optica.
Verschijnselen die door de geometrische optica ''niet'' kunnen worden beschreven, zijn onder andere:
* [[Diffractie]], die het [[Resolutie (optische systemen)|scheidend vermogen]] van optische instrumenten beperkt. Zij kan alleen vanuit de [[fysische optica]] worden verklaard.
* [[Interferentie]], die eveneens alleen vanuit de [[fysische optica]] te verklaren is, en die bijvoorbeeld een rol speelt bij de werking van [[antireflectiecoating]].
* [[Polarisatie]], die [[Kwantummechanica|kwantummechanisch]] met de [[spin]] van de [[foton]]en te maken heeft, maar die ook vanuit de golftheorie van het licht verklaarbaar is. zij speelt ook een rol bij dubbele breking, en bij reflectie aan dunne lagen, waar zij de kwaliteit van het gereflecteerde licht beïnvoedt (zie de [[Fresnelvergelijkingen]]).
* [[Absorptie]] en [[verstrooiing]] van het licht.
== Zie ook ==
* [[Paraxiale benadering]]
* [[Lens (optica)]]
* [[Dikke lens (optica)]]
== Literatuur ==
Ieder goed natuurkundeleerboek dat optica behandelt, zoals
* Schoolboeken: Scoop (lesmethode), zoals Systematische natuurkunde, Natuurkunde Overal en Nu voor Straks
* Academische boeken, zoals Hecht & Zajac: Optics, Born & Wolf: Principles of Optics, Klein & Furtac: Optics, enzovoorts.
== Noten ==
<references />
{{Commonscat|Geometric optics}}
{{Navigatie geometrische optica}}
[[bg:Геометрична оптика]]
[[ca:Òptica geomètrica]]
[[el:Γεωμετρική οπτική]]
[[en:Geometrical optics]]
[[es:Óptica geométrica]]
[[et:Geomeetriline optika]]
[[fa:نورشناخت هندسی]]
[[fr:Optique géométrique]]
[[he:אופטיקה גאומטרית]]
[[id:Optika geometris]]
[[it:Ottica geometrica]]
[[ja:幾何光学]]
[[lt:Geometrinė optika]]
[[pl:Optyka geometryczna]]
[[pt:Óptica geométrica]]
[[ru:Геометрическая оптика]]
[[sl:Geometrijska optika]]
[[sv:Geometrisk optik]]
[[uk:Геометрична оптика]]
[[zh:几何光学]]
| |||