Sočiva i ogledala

1. Uvod

Svetlost se prostire pravolinijski, pa se zraci koji polaze iz iste tačke nikada ne seku, osim ako im ne promenimo pravac prostiranja. Promenu pravca postižemo pomoću sočiva i ogledala.

• Sočiva menjaju pravac prostiranja svetlosti jer se prilikom prelaska iz jedne sredine u drugu svetlost prelama.
• Ogledala menjaju pravac prostiranja odbijanjem svetlosti od uglačane površine.

2. Sočiva

Sočivo je providno telo koje prelama svetlost. Kada zraci prolaze kroz sočivo, brzina svetlosti se smanjuje u odnosu na brzinu u vazduhu, što dovodi do kašnjenja talasnog fronta i sabiranja zraka u jednu tačku – žižu (fokus).

Osnovni pojmovi kod sočiva

• Optički centar – tačka kroz koju zraci prolaze bez promene pravca.
• Centar zakrivljenosti – zamišljena tačka koja predstavlja centar krivine sočiva.
• Glavna optička osa – prava koja prolazi kroz optički centar i centar zakrivljenosti.
• Žiža (F) – tačka u kojoj se seku zraci paralelni optičkoj osi nakon prolaska kroz sočivo.
• Žižna daljina (f) – rastojanje od optičkog centra do žiže.

Vrste sočiva

• Sabirno (konveksno) – skuplja zrake u žiži.
• Rasipno (konkavno) – razdvaja zrake, kao da potiču iz imaginarne žiže.

3. Ogledala

• Konkavno ogledalo – sabira zrake u jednu tačku.
• Konveksno ogledalo – rasipa zrake, kao da potiču iz tačke iza ogledala.

Osnovni pojmovi kod ogledala

Slični kao kod sočiva: optička osa, žiža, žižna daljina.

4. Konstrukcija lika

Za određivanje položaja lika koristimo tri karakteristična zraka:

1. Zrak paralelan optičkoj osi – nakon prelamanja prolazi kroz žižu.
2. Zrak kroz optički centar – ne menja pravac.
3. Zrak kroz žižu – nakon prelamanja ide paralelno optičkoj osi.

Presek ovih zraka daje realni lik (može se projektovati na ekran). Ako se zraci ne seku, već njihovi produžeci, lik je imaginaran.

5. Jednačina sočiva i ogledala

Matematička veza između položaja predmeta, lika i žiže:

$ \frac{1}{f} = \frac{1}{p} + \frac{1}{l} $

gde je:

• $f$ – žižna daljina,
• $p$ – rastojanje predmeta od optičkog centra,
• $l$ – rastojanje lika od optičkog centra.

Uvećanje lika:

$ u = -\frac{l}{p} $

Ako je $u > 1$, lik je uvećan; ako je $u < 1$, lik je umanjen. Znak “-” određuje orijentaciju lika.

6. Pravila znakova

• Za sabirno sočivo i konkavno ogledalo: $f > 0$.
• Za rasipno sočivo i konveksno ogledalo: $f < 0$.
• $p$ je uvek pozitivno.
• $l$ je pozitivno za realne likove, negativno za imaginarne.

7. Položaj i tip lika

Sabirno sočivo

• $p > 2f$ → lik između F i 2F, realan, umanjen.
• $p = 2f$ → lik na 2F, realan, jednak.
• $f < p < 2f$ → lik iza 2F, realan, uvećan.
• $p = f$ → lik u beskonačnosti.
• $p < f$ → lik na istoj strani, imaginaran, uvećan.

Konkavno ogledalo

• $p > R$ → lik između F i R, realan, umanjen.
• $p = R$ → lik na R, realan, jednak.
• $F < p < R$ → lik iza R, realan, uvećan.
• $p = F$ → lik u beskonačnosti.
• $p < F$ → lik na istoj strani, imaginaran, uvećan.