Sädeoptiikka

Sädeoptiikaksi tai geometriseksi valo-opiksi kutsutaan sellaista valo-oppia, jossa valon kulkua tarkastellaan käyttämällä mallina yksittäisiä valonsäteitä. Valonsäteiden oletetaan kulkevan Huygensin periaatteen mukaisesti aaltorintaman normaalin suuntaisesti.

Sädeoptiikka sisältää neljä perusaksioomaa, jotka ovat seurausta niin kutsutusta Fermat'n periaatteesta. Kokeellisesti määritetyt geometrisen sädeoptiikan perusaksioomat kuuluvat seuraavasti:

1. Valonsäteen käänteinen kulku. Jos valonsäde kulkee pisteestä A pisteen B kautta pisteeseen C, C:stä suuntaan CB lähtenyt säde kulkee pisteeseen A.
2. Valon suoraviivainen kulku. Valo etenee homogeenisessa väliaineessa suoraviivaisesti.
3. Heijastuslaki. Valonsäteen tulokulma α = valonsäteen heijastuskulma β.
4. Taittumislaki. Valonsäteen tulokulman x ja taitekulman y keskinäisen riippuvuuden ilmoittaa yhtälö ${\displaystyle {\frac {\sin x}{\sin y}}}$ = ${\displaystyle {\frac {n_{y}}{n_{x}}}}$, jossa ${\displaystyle n_{x}}$ ja ${\displaystyle n_{y}}$ ovat aineiden x ja y taitekertoimet.

Katso myös

• Fermat'n periaate
• Huygensin periaate
• Snellin laki

Lähteet

• Lehto, Luoma, Havukainen, Leskinen: Fysiikka 2. Jyväskylä: Tammi, 2005. ISBN 951-26-5223-4.