Šíření světla

Šíření světla je ovlivněno vlastnostmi prostředí, jímž světlo prochází. Mohou nastat tyto případy:

1. průchod světla (téměř) beze změny - čiré prostředí (sklo, voda, …)

2. absorpce světla - projde jen světlo určitých vlnových délek (barevné filtry, …)

3. rozptyl (disperze) světla - nepravidelně se mění směr šíření světla (matné prostředí)

4. odraz světla - světlo prostředím neprochází, ale odráží se (zrcadla, …)

Látky, kterými světlo prochází, označujeme jako optické prostředí. To může být:

1. průhledné - prostředí, v němž nedochází k rozptylu světla; mohou být čirá (sklo, voda, …) nebo barevná (potom propouští jen světlo některých vlnových délek)

Tímto prostředím je tedy vidět.

2. průsvitné - světlo se prostředím šíří, ale zčásti se rozptyluje (mléčné sklo, voda s mlékem, …)

Toto prostředí lze „prosvítit“.

3. neprůhledné - světlo se v něm silně pohlcuje nebo se na povrchu odráží

Z hlediska optických vlastností může být optické prostředí:

1. opticky homogenní (stejnorodé) - optické prostředí, které má v celém svém objemu stejné optické vlastnosti

2. opticky izotropní - optické prostředí, jehož vlastnosti jsou nezávislé na směru

Jinými slovy: ve všech směrech má toto prostředí stejné vlastnosti - např. sklo, voda, …

3. opticky anizotropní - optické prostředí, jehož vlastnosti závisí na směru šíření světla

Takové prostředí má tedy v různých směrech různé vlastnosti - např. některé typy krystalů.

Ze zdroje světla v opticky homogenním prostředí se šíří světlo všemi směry stejně (platí totiž Huygensův princip). Pro zjednodušení se zavádí tzv. bodový zdroj světla.

Bodový zdroj světla je zdroj světla, jehož rozměry jsou zanedbatelné vůči okolí (vůči vztažné soustavě); jeho vlnoplochy mají tvar soustředných koulí.

Jedná se tedy vlastně o hmotný bod, který je zdrojem světla.

Ve velké vzdálenosti od bodového zdroje je možné považovat části kulové vlnoplochy za rovinné vlnoplochy. Směr šíření světla v homogenním optickém prostředí udávají přímky kolmé na vlnoplochu - paprsky. V homogenním prostředí se světlo šíří přímočaře.

Skutečné zdroje světla není možné považovat za bodové zdroje, neboť světlo vychází současně z mnoha bodů (vlákno žárovky, plamen svíčky, …). Šíření světla si zjednodušeně představíme tak, že z každého bodu vycházejí paprsky, které se navzájem protínají. Přitom se ale vzájemně neovlivňují a postupují prostředím nezávisle jeden na druhém. Tento poznatek se nazývá princip nezávislosti chodu světelných paprsků.