Особенности распространения и восприятия света

Основы геометрической оптики
Решает задачи при помощи геометрических построений, расчетов, использующих законы геометрии.
Геометрическая оптика – раздел оптики, изучающий законы распространения света в прозрачных средах и его отражение от зеркальных или полупрозрачных поверхностей.
Главное понятие – световой луч, линия указывающая направление переноса световой энергии.

Принцип Ферма: свет при распространении от одной точки пространства до другой выбирает путь, который потребует наименьшее время.
Если скорость света не меняется, то принцип наименьшего времени равносилен принципу наименьшего расстояния.
1 Закон прямолинейного распространения света
В однородной прозрачной среде свет распространяется прямолинейно

Камера-обскура

Следствие из закона прямолинейного распространения света – образование теней и полутеней.
Лунное затмение
образования полутени
Тень от предмета

2 Закон независимости распространения световых лучей
Лучи при пересечении не возмущают друг друга
Пересечения лучей не мешают каждому из них распространяться независимо друг от друга

Падающий и отраженный лучи, а также нормаль к отражающей поверхности, восстановленная в точке падения лежат в одной плоскости
Угол падения α равен углу отражения β
3 Закон отражения света

4 Закон преломления света
Падающий и преломленный лучи, а также нормаль к границе раздела сред в точке падения лежат в одной плоскости
Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления для данных двух сред есть величина постоянная и равна относительному показателю преломления второй среды относительно первой
вакуум

Светотехнические свойства строительных материалов

Светотехнические свойства характеризуются:
Способностью материалов отражать, поглощать,
пропускать и преломлять падающий на них световой поток.
Изменением спектрального состава света при пропускании
и отражении светового потока.
Распределением в пространстве пропущенного и отраженного света.

Отражение, пропускание и поглощение света.
Пусть на тело падает световой поток Ф.
Тело пропускает световой поток Фτ, отражает световой поток Фρ , и поглощает световой поток Фα .
Согласно закону сохранения:
Отсюда:
Коэффициент пропускания света
Коэффициент отражения света
Коэффициент поглощения света

Отражение и пропускание света при нормальном падении лучей.
Если отсутствует поглощение света, то
Где

Пример. Определить коэффициенты отражения пропускания света листом стекла.
1. Из воздуха в стекло. n1 = 1,00 – для воздуха; n2 = 1,52 – для стекла.
Стекло
Воздух
Воздух
100%
96%
92%
4%
4%
4%
0,1%
2. Из стекла в воздух. n1 = 1,52 – для стекла; n2 = 1,00 – для воздуха.
1.
2.
0,9572=0,916

Три вида отражения и пропускания света

Направленное отражение света

Направленное пропускание света

Рассеянное отражение и пропускание света

Направленно-рассеянное отражение и пропускание света

Облицовка материалами, направленно отражающими свет требует высокого качества работ.

Диффузное отражение скрывает дефекты фасада, которые проявляются в косых лучах.

Диффузное отражение скрывает дефекты фасада, которые проявляются в косых лучах.

Проверка качества монтажа облицовки в косых лучах при рассеянно-направленном отражении.

Визуальная проверка правильности установки стеклопакетов

Визуальная проверка правильности установки стеклопакетов

зеленый
черный
белый
Воспринимаемый цвет тела определяется спектральным составом падающего не него света и зависимостью спектрального коэффициента отражения или пропускания этого тела от длины волны излучения

Особенности восприятия света человеком