光学は、光に関係する現象の研究に特化したです。鏡やレンズにおける像の形成、日食、虹、蜃気楼の理解は、物理学のこの部分で研究される無数のトピックの一部です。
以下に、物理学の学生の間で多くの疑問を引き起こす可能性のある光学の 3 つの概念を示します。
1. オブジェクトの色
オブジェクトを照らす光の種類に応じて、オブジェクトの色を変えることができます。したがって、多色光源または白色光で照らされたオブジェクトの動作は次のようになります。
色付きオブジェクト:それを定義する光の色のみを反射します。たとえば、黄色の物体は、黄色に対応する入射放射線のみを反射します。物体の色に対応しない入射放射線は完全に吸収されます。
白い物体: あらゆる種類の入射光を反射します。
黒い物体:あらゆる種類の入射光を吸収します。
黄色の物体が赤色の単色光で照らされると、その物体は入射放射線を吸収し、黒い物体として認識されます。白い物体はあらゆる種類の入射放射線を反射するため、あらゆる色で表示されます。
次の画像は、太陽光に照らされた多色の植物を表しています。葉は緑色です。つまり、緑色の単色光のみを反射し、白色光を構成する他の色を吸収します。同様に、赤い花は他の放射線を吸収し、単色の赤い光だけを反射します。この植物が黄色の光で照らされると、黄色の放射線はそのすべての要素によって吸収されるため、完全に黒く見えます。
次に、インタラクティブなシミュレーターは、オブジェクトの色付けがどのように機能するかを示します。
2. 実像と虚像
さまざまな種類のミラーとレンズにより、現実または仮想の 2 種類の画像が生成されます。
虚像:特定の反射面または屈折面に衝突した後に光が受ける発散から形成されます。このタイプの画像は決して投影することができず、それを作成した要素の「内部」にのみ存在します。さらに、それは常に物体と同じ向きを持つ直線の画像です。
浴室の鏡によって生成される画像は仮想です
実像:特定の反射面または屈折面に衝突した後に光が受ける収束から形成されます。この画像は投影することができます。つまり、スクリーンや壁に投影することができます。
次のビデオは、実像の形成の具体的なケースを示しています。
3. 屈折率とは何ですか?
屈折率は、特定の媒質中を伝播する光の速度が大きく変化するか、わずかに変化するかを示す指標です。 n で表されるこの量は、真空中の光の速度 (c = 3.0 x 10 8 m/s) と分析中の伝播媒体中の光の速度 (v)の比によって定義されます。
n = c
v
たとえば、水の屈折率が 1.33 であると言う場合、この媒質中を伝播するときの光の速度は、真空中での最大速度の 1.33 倍になることを意味します。
次の表は、特定の物質の屈折率を示しています。
