اپتیک هندسی یا نورشناسی پرتو ( به انگلیسی: Geometrical Optics ) مدلی از نورشناسی است که در آن انتشار امواج را از منظر پرتوشناسی مورد بررسی قرار می دهد. در اپتیک هندسی، پرتو مفهومی انتزاعی را تداعی می کند که در هنگام انتشار نور تحت شرایط خاص، مسیر نور را تخمین می زند.
مفروضات اپتیک هندسی می توان به صورت زیر خلاصه کرد:
• در محیط یکپارچه، پرتو نور در مسیر مستقیم حرکت می کند.
• در محل تقاطع دو محیط ناهمگون، پرتو نور خم شده و یا دو قسمت می شود.
• در محیطی که شاخص شکست در آن متغیر است، پرتو نور مسیری منحنی را می پیماید.
• پرتور نور می تواند جذب شود و یا بازتابانده شود.
اپتیک هندسی، از برخی اثرات به خصوص نور مانند انکسار و تداخل به منظور ساده سازی صرف نظر می کند.
پرتو نور به خط یا منحنی ای عمود بر جبهه موج می گویند ( که بنابراین بر بردار موج عمود است ) . طبق اصل فرما مسیری که توسط یک اشعه نور بین دو نقطه طی می شود مسیری است که در کمترین زمان طی شود.
گستره وسیع طول موج های الکترومغناطیسی بر حسب اینکه طول موج، موج الکترومغناطیسی مورد نظر در مقایسه با ابعاد جسم برهمکنش کننده با آن ها چه اندازه ای داشته باشد در سه گروه دسته بندی می شود. در یکی از این سه دسته، شرایط به این صورت است که طول موج بسیار کوچکتر از ابعاد وسیله برهمکنش کننده با آن است و و علاوه بر این انرژی فوتون های این امواج در مقایسه با انرژی هایی که آن وسیله نسبت به آن حساسیت نشان می دهد خیلی کوجکتر است. در چنین شرایطی می تواانیم در یک تقریب مرتبه اول رفتار امواج را به وسیله روشی که نورشناخت هندسی نامیده می شود بررسی کنیم.
سطوح شفافی مانند آینه نور را به صورت قابل پیش بینی بازتاب می کنند که به آن بازتاب اسپِکیولِر یا آینه وار می گویند. همین نوع بازتابِ به خصوص باعث شکلگیری تصاویری از یک جسم واقعی می شود.
پرتوی بازتابی در چنین سطوحی قابل پیش بینی است چرا که زاویه پرتو بازتاب با نرمال سطح برابر با همان زاویه پرتو برخوردی با نرمال سطح است.
شکست نور زمانی رخ می دهد که نور در مسیر حرکت اش وارد محیطی شود که شاخص شکست متفاوتی دارد. قانون اسنل این موضوع را با فرمول زیر بیان می کند:
n 1 sin θ 1 = n 2 sin θ 2
n 1 شاخص شکست محیط اول و n 2 شاخص شکست محیط دوم است و زوایا به ترتیب زاویه پرتو برخوردی و زاویه پرتو خروجی با نرمال سطح هستند. این موضوع متقابلا موجب تغییر سرعت پرتو نور نیز می شود و این پدیده را می توان اینگونه توصیف کرد:
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلفمفروضات اپتیک هندسی می توان به صورت زیر خلاصه کرد:
• در محیط یکپارچه، پرتو نور در مسیر مستقیم حرکت می کند.
• در محل تقاطع دو محیط ناهمگون، پرتو نور خم شده و یا دو قسمت می شود.
• در محیطی که شاخص شکست در آن متغیر است، پرتو نور مسیری منحنی را می پیماید.
• پرتور نور می تواند جذب شود و یا بازتابانده شود.
اپتیک هندسی، از برخی اثرات به خصوص نور مانند انکسار و تداخل به منظور ساده سازی صرف نظر می کند.
پرتو نور به خط یا منحنی ای عمود بر جبهه موج می گویند ( که بنابراین بر بردار موج عمود است ) . طبق اصل فرما مسیری که توسط یک اشعه نور بین دو نقطه طی می شود مسیری است که در کمترین زمان طی شود.
گستره وسیع طول موج های الکترومغناطیسی بر حسب اینکه طول موج، موج الکترومغناطیسی مورد نظر در مقایسه با ابعاد جسم برهمکنش کننده با آن ها چه اندازه ای داشته باشد در سه گروه دسته بندی می شود. در یکی از این سه دسته، شرایط به این صورت است که طول موج بسیار کوچکتر از ابعاد وسیله برهمکنش کننده با آن است و و علاوه بر این انرژی فوتون های این امواج در مقایسه با انرژی هایی که آن وسیله نسبت به آن حساسیت نشان می دهد خیلی کوجکتر است. در چنین شرایطی می تواانیم در یک تقریب مرتبه اول رفتار امواج را به وسیله روشی که نورشناخت هندسی نامیده می شود بررسی کنیم.
سطوح شفافی مانند آینه نور را به صورت قابل پیش بینی بازتاب می کنند که به آن بازتاب اسپِکیولِر یا آینه وار می گویند. همین نوع بازتابِ به خصوص باعث شکلگیری تصاویری از یک جسم واقعی می شود.
پرتوی بازتابی در چنین سطوحی قابل پیش بینی است چرا که زاویه پرتو بازتاب با نرمال سطح برابر با همان زاویه پرتو برخوردی با نرمال سطح است.
شکست نور زمانی رخ می دهد که نور در مسیر حرکت اش وارد محیطی شود که شاخص شکست متفاوتی دارد. قانون اسنل این موضوع را با فرمول زیر بیان می کند:
n 1 sin θ 1 = n 2 sin θ 2
n 1 شاخص شکست محیط اول و n 2 شاخص شکست محیط دوم است و زوایا به ترتیب زاویه پرتو برخوردی و زاویه پرتو خروجی با نرمال سطح هستند. این موضوع متقابلا موجب تغییر سرعت پرتو نور نیز می شود و این پدیده را می توان اینگونه توصیف کرد:
wiki: نورشناسی هندسی