§ 80. Прямолинейное распространение света и световые

Гл. IX. Основные законы геометрической оптики

213

(полутени) объясняются не отступлением направления распро-

странения света от прямолинейности, а к о н е ч н ы м и размера-

ми источника света (рис. 173). Всем известен способ, применя-

емый столярами, проверки «по лучу» прямолинейности кромки

Рис. 172. При освещении точечным источником света

S

плоского объ-

екта

O

, параллельного экрану, на экране появляется резкая тень

O



,

подобная этому объекту

отстроганной доски (рис. 174). Явления прямолинейного рас-

пространения света представляют полную аналогию с явлени-

ями, описанными в предыдущем параграфе. Если мы сделаем

Рис. 173. При освещении шарика

O

протяженным источником

SS

появляющаяся на экране тень

O



окаймлена полутенью

O



«видимым» путь солнечного света, пустив в комнату несколько

клубов табачного дыма, то мы можем повторить опыт с перего-

родками. Поставим на пути света непрозрачный картон с одним

или несколькими небольшими отверстиями, которые, конечно,

214

Гл. IX. Основные законы геометрической оптики

во много раз превосходят длину световой волны; мы увидим путь

света в комнате в виде узких каналов, опирающихся на края

отверстий (рис. 175). При любом положении картона эти каналы

имеют одно и то же направление: они указывают на Солнце.

Рис. 174. Проверка прямолинейности кромки «по лучу зрения»

Рис. 175. Пучки, выделенные из плоской световой волны (источник —

Солнце) экраном с небольшими отверстиями. Размеры отверстий еще

очень велики по сравнению с длиной световой волны

Если в затемненной комнате поставить внутри темного ящика

с несколькими отверстиями яркую лампочку с маленькой нитью,

то путь выходящего света обрисуется в запыленном воздухе

в виде расходящихся в разные стороны узких пучков (рис. 176).

Отметив на стене ящика положение лампы, мы без труда заме-

Гл. IX. Основные законы геометрической оптики

215

тим, что пучки эти пересекаются в том месте, где находится нить

лампы. Поступая так же, как мы делали в опытах с волнами на

поверхности воды, проведем л и н и и, указывающие направление

распространения света. Если выделенные пучки узки, то прове-

дение таких линий не вызывает затруднений. Эти геометриче-

ские линии и представляют собой с в е т о в ы е л у ч и. В рас-

смотренных случаях они будут почти параллельными линиями,

Рис. 176. Пучки, выделен-

ные из сферической свето-

вой волны

направленными на Солнце, или ра-

диусами, перпендикулярными к по-

верхности

сферы,

описанной

из

места расположения источника све-

та (нить лампочки). Вдоль этих пря-

молинейных лучей и распространя-

ется световая волна.

Нередко

в

учебниках

назва-

ние «световой луч» приписывают

тем

у з к и м с в е т о в ы м п у ч-

к а м, с помощью которых мы на-

ходим направление лучей. Это —

неправильное выражение: мы назы-

ваем лучом г е о м е т р и ч е с к у ю

л и н и ю, указывающую направле-

ние распространения света, а не са-

мые световые пучки. Конечно, чем ´

уже световой пучок, тем легче

и точнее с его помощью отыскать направление распространения

света, т. е. определить световой луч. Мы не можем, однако,

осуществить б е с к о н е ч н о у з к и й световой пучок.

Уменьшая размеры отверстия, ограничивающего пучок, мы

можем уменьшить ширину пучка лишь до известных пределов.

Дальнейшее уменьшение отверстия не только не приводит

к уменьшению сечения пучка, но, наоборот, ведет, как показывает

опыт, к расширению его. В § 41 мы познакомились с этим

явлением при изучении волн на поверхности воды (рис. 87, б и в).

Для световых волн это явление можно наблюдать, получая

изображение с помощью малого отверстия (так называемая д ы-

р о ч н а я к а м е р а

1

)). Эти наблюдения показывают также, что

закон прямолинейного распространения света соблюдается толь-

ко при известных условиях. Соответствующий опыт изображен

на рис. 177. На матовом стекле (или фотопластинке), прикры-

вающем заднюю стенку дырочной камеры, получается перевер-

1

) Эту камеру называют камерой-обскурой.

216

жүктеу/скачать 6,71 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: