Az ember csak úgy képes a látásra, ha fény érkezik a szemébe. Ehhez szükséges valamilyen fényforrás, vagyis olyan test, amely fényt bocsát ki. Valódi, vagy elsődleges fényforrásnak nevezzük az önállóan világító testeket, pl. a Nap, izzólámpa, lézerdióda, működő tűzhányó, zseblámpa, izzó parázs, gyertyaláng. Az olyan testeket, amelyek csak a rájuk eső fény hatására láthatók, és ezáltal szerepelhetnek fényforrásként, a másodlagos fényforrások pl. Hold, bolygók, vetítővászon, fal, ...stb. Ezek között magas hőmérsékletűek pl. a Nap, a villanykörte, a gyertya. Ezek árnyékot is vetnek.

Az árnyéknak azért van jelentősége, mert
- az optikai eszközök képalkotásában ez szerepet játszik;
- a holdfogyatkozásban és a napfogyatkozásban lényeges tényező.
Annyit jegyezzetek meg, hogy az átlátszatlan tárgyak árnyékot vetnek a fény útjában. Ez a fény egyenes vonalú terjedésének a következménye. Ugyanis természetes, de a fizikában ki kell mondani ezt a megfigyelést.

Az általános tájékozottság miatt valamit csak meg kell jegyezni ebből a tárgyból, hogy a későbbieket megalapozzátok, hogy valami ismeretanyag leülepedjen bennetek. Ezekre az emlékekre azután majd építeni lehet a középiskolában.

A fényt, a fény tulajdonságait nagyon sokan és a fizika sok fejezetében tárgyalták, tárgyalják. Ezekből a vizsgálódásokból, vitákból, leírásokból, elméletekből nagyon mélyreható tények, tapasztalatok származtak. Mi itt épp hogy csak megismerkedünk a fénnyel. Szerencsétlen módon sok érdekes tudnivaló kimarad és éppen az igen unalmas geometriai optikával foglalkozik a tankönyv. Ezeket a geometriai optikai ismereteket itt felsorolom, ezeknek utána lehet nézni ebből a kis írásból később is. Középiskolában majd úgyis nyúznak vele. Azért érdemes mégis beleolvasni most vagy éppen pl. a nyári szünetben, mert az alapokat legalább látjátok, a geometriai optika vizsgáló módszerét megismeritek. Ha nem lesztek optikusok, csillagászok, fényképészek, akkor ez holt ismeret. Kivéve, ha felvételin, esetleg fizika versenyen optikai feladatot kaptok. Mert unalmas, de szép, logikus részlete ez a fizikának ÉS mindenki minden nap találkozik optikával. A szemüvegesek, a sofőrök a visszapillantó tükörrel, a gyerekek a délibábbal, a hobbi fényképészek a telefon kamerájával, …

A geometriai optika alapfogalmai

A fényjelenségekkel, a fény terjedésének törvényeivel a fénytan (optika) keretében foglalkozunk.
A következő ábrát figyelmesen nézzétek majd meg, igyekezzetek jól megérteni a dobozokban írt szöveget. Nagyon fura, ami a középső és a jobb oldali dobozba van írva. Most akkor a fény hullám, vagy részecske? Ez benne a különös és szinte felfoghatatlan. A fény mindkettő. Ezt nehéz felfogni, elképzelni még nehezebb, de hát ez az élet. EZ VAN. A fény hullám tulajdonságokkal is rendelkezik és részecske tulajdonságokkal is. Ez most mellbevágó. A fény olyan is, mint a hang, a vízhullám és olyan is, mint a biliárdgolyó. A hang átmegy a betonfalon (ezt tudják a panellakásban lakók) rombolás nélkül, a biliárdgolyó meg csak akkor, ha széttöri a betont. Szóval nehéz, de igaz. És ez a kettősség, a fény kettős természete a XX. század legelején még nem volt tudott. Addig késhegyre menő vitát folytattak a fizikusok, de nem tudták egymást meggyőzni. Mindkét tábornak voltak komoly érvei és bemutatták, hogy a másik tábor feltevéséből komoly ellentmondások, hibák következnek.

A két tábor akkor egyezett ki és akkor oldották fel a mindenkit zavaró ellentmondásokat, amikor egy Planck nevű tudós bebizonyította, hogy a fény ez is, az is. = kettős természetű.

A tankönyv 5 leckéje a fény tárgyalása helyett geometriai optikával foglalkozik. Ebből is a lencsék, tükrök képalkotásával. Ehhez geometriai ismeretek, a szerkesztés gyakorlata kell, ami nektek még hiányzik, illetve nagyon alapszintű ez a tudásotok. Mi ezt hagyjuk ki! Csak ezt a következő 6 bekezdést olvassátok el itt, azután nézzétek meg inkább a két videót. A többi maradjon nyárra, vagy majd a középiskolába, mielőtt erről tanultok. Ezt a később feldolgozandó anyagot letölthetitek a 05.22-én reggel mindenkinek kiküldött mailemből, jó lesz a visszaadott tankönyv helyett.

Szóval azért hívjuk a könyvben tárgyalt optikai ismereteket geometriai optikának, mert a fény, a fény általi képalkotás, leképezés jelenségeinek magyarázatához szinte kizárólag geometriai tulajdonságokat, a geometria eszköztárát, nevezetes pontokat, egyeneseket, síkokat, szögeket használunk. A fénytan felosztása vizsgáló módszerek szerint:

Már az ókorban ismert volt a fénysugár fogalma, a fény egyenes vonalú terjedése, a visszaverődés törvénye, és a fénytörésről is voltak tapasztalataik. A középkorban a szemüveg és a nagyító már eléggé ismert eszköz volt.

A XVII. század elején, a mikroszkóp (Jansen, 1590) és a távcső (Galilei, 1609; Kepler, 1611) felfedezése volt az első lökés, ami a fény vizsgálatát megindította.

A fény természetére vonatkozólag a XVII. század második felétől kezdve kétféle felfogás állt szemben egymással. A Newton-féle korpuszkuláris elmélet (1699) szerint a fény a fényforrásból kilövellt parányi részecskékből áll, amelyek homogén közegben állandó sebességgel mozognak, és így az egyenes vonalú terjedés egyszerűen a tehetetlenség törvényére, a visszaverődés törvénye pedig a rugalmas ferde ütközésre vezethető vissza. A fénytörést ezzel az elmélettel magyarázva a fény sebessége vízben nagyobbnak adódik, mint levegőben.

A Huygens-féle hullámelmélet (1678) a fényt longitudinális hullámnak képzelve, a Huygens-elv alkalmazásával értelmezte ugyanezeket. Itt a fény sebességét vízben kisebbnek becsülte, mint a levegőben.

Ezt nézd meg, szerintem itt megkapod mindazt az infót, amit a fényről nektek tudnotok kell! Kötelező, de érdekes.

https://www.youtube.com/watch?v=owInWutRDnQ

https://www.youtube.com/watch?v=CZFfJyuzoJM az első két perc unalmas, 3 perc önéletrajz, a többi már érdekfeszítő.

A később feldolgozandó anyagot letölthetitek a 05.22-én reggel kiküldött mailemből, jó lesz a visszaadott tankönyv helyett.