Геометрична оптика
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Геометрична оптика

Геометрична оптика , розділ оптики, в якому вивчаються закони поширення світла на основі уявлень про світлові промені. Під світловим променем розуміють лінію, уздовж якої поширюється потік світлової енергії. Поняття променя не протіворечит дійсності лише в тій мірі, в якій можна нехтувати дифракцією світла на оптичних неоднородностях, а це допустимо лише тоді, коли довжина світлової хвилі багато менше розмірів неоднородностей. Закони Р. о. дозволяють створити спрощену, але в більшості випадків досить точну теорію оптичних систем . Р. о. в основному пояснює утворення зображень оптичних, дає можливість обчислювати аберація оптичних систем і розробляти методи їх виправлення, вивести енергетичні співвідношення в світлових пучках, що проходять через оптичні системи. В той же час всі хвилеві явища, у тому числі дифракційні, впливаючі на якість зображень і визначаючі роздільну здатність оптичних приладів, не розглядаються в Р. о.

  Уявлення про світлові промені виникло ще в античній науці. Евклід, узагальнивши досягнення своїх попередників, сформулював закон прямолінійного поширення світла і закон віддзеркалення світла . У 17 ст у зв'язку з винаходом ряду оптичних приладів ( зорова труба, лупа, телескоп, мікроскоп і т.д.) і початком їх широкого використання Р. о. бурхливо розвивалася. Велика роль в цьому розвитку належить І. Кеплеру, Р. Декарту і В. Снеллю що відкрив Снелля закон заломлення світла. Побудова теоретичних основ Р. о. до середини 17 ст було завершено встановленням Ферма принципу, що стверджує, що промінь світла, що вийшов з однієї крапки і проходить через декілька середовищ з довільними кордонами і змінним показником заломлення, попадає в іншу точку за мінімальне (точніше, за екстремальне) час. Для однорідного середовища принцип Ферма зводиться просто до закону прямолінійного поширення світла. Закони заломлення і віддзеркалення, історично відкриті раніше, також є следствіямі цього принципу, який зіграв значну роль в розвитку і ін. розділів фізичної теорії. З 18 ст Р. о., удосконалюючи методи розрахунку оптичних систем, розвивалася як прикладна наука. Після створення електродинаміки класичною було показано, що формули Р. о. можуть бути отримані з рівнянь Максвелла як граничний випадок, відповідний переходу до зникаюче малої довжини хвилі.

  Р. о. є прикладом теорії, що дозволила при малому числі фундаментальних понять і законів (уявлення про промені світла, закони віддзеркалення і заломлення) отримувати багато практично важливих результатів. У теорії оптичних пристроїв вона зберегла велике значення до теперішнього часу. Див. також Кардинальні точки, Лінза, Ейконал .

  Літ.: Ландсберг Р. С., Оптика, 4 видавництва, М., 1957 (Загальний курс фізики, т. 3).