Opis alternatywny dotyczy schematu o tytule „Prawa i zjawiska optyczne w przyrodzie”. U góry znajduje się hasło główne „Doświadczenia fizyczne z zakresu optyki geometrycznej” na fioletowym tle, od którego odchodzą trzy podhasła.

Numer jeden. Światło białe i jego źródła. Światło jest fundamentalnym elementem w dziedzinie optyki i ma znaczący wpływ na nasze codzienne życie. W naszych rozważaniach szczególnie istotną rolę odgrywa światło białe i jego źródło. Oto kilka istotnych informacji na ich temat.

Definicja - światło białe to promieniowanie elektromagnetyczne składające się z fal o różnych długościach, odpowiadających różnym barwom rejestrowanym przez ludzkie oko (obejmujące całe spektrum kolorów w widmie światła widzialnego ludzkim okiem). Oznacza to, że gdyby połączyć wszystkie kolory tęczy, otrzymamy światło białe.

Przykład - przykładem źródła światła białego jest Słońce. Emituje ono światło białe, które jest wynikiem połączenia wielu różnych długości fal elektromagnetycznych. Słońce i inne gwiazdy są naturalnym źródłem światła białego (tak zwane źródła gorące).

Sztuczne źródła światła białego. Najczęściej spotykanym sztucznym źródłem światła białego są żarówki żarowe, w których emitowane jest światło za pomocą podgrzewania żarnika do wysokiej temperatury. Oprócz tego, popularne źródła światła białego to diody elektroluminescencyjne (LED) oraz świetlówki (źródła zimne).

Skład światła białego. Światło białe jest rezultatem mieszania promieniowania o różnych długościach fal, które odpowiadają różnym kolorom ze spektrum światła widzialnego. Te kolory składowe czerwony, pomarańczowy, żółty, zielony, niebieski, indygo i fioletowy. W połączeniu, dają one światło białe.

Zastosowania. Źródła światła białego są niezwykle istotne w naszym życiu codziennym. Są wykorzystywane w oświetleniu mieszkań, biur, ulic, a także w innych obszarach, takich jak fotografia, filmowanie, medycyna, nauka i wiele innych.

Zjawisko rozszczepienia światła. Źródło światła białego może ulegać rozszczepieniu na składowe kolory przy przejściu przez pryzmat, siatkę dyfrakcyjną lub soczewkę. Jest to spowodowane załamaniem światła przy przejściu przez granicę różnych ośrodków oraz różnicami w prędkościach rozchodzenia się światła o różnych długościach fal w ośrodkach optycznych. To zjawisko pozwala nam zobaczyć piękną tęczę barw i analizować skład kolorystyczny światła białego.

Numer dwa. Rozchodzenie się światła. Jest to fundamentalne zjawisko w dziedzinie optyki, które odgrywa kluczową rolę w naszym zrozumieniu zachowania światła. Oto informacje na temat rozchodzenia się światła.

Natura światła. Jest ona złożona i obejmuje zarówno cechy falowe, jak i cząstkowe. Tradycyjnie, światło jest opisywane jako fala elektromagnetyczna, jednak eksperymenty i badania nad zjawiskami optycznymi prowadzą do zrozumienia, że światło zachowuje się także jak strumień cząsteczek, znanych jako fotony.

Rozchodzenie się w linii prostej: światło rozchodzi się w linii prostej, jeśli nie napotyka na żadne przeszkody lub nie ulega załamaniu lub odbiciu. To oznacza, że promienie świetlne, pochodzące z danego źródła, poruszają się prosto od źródła i nie rozpraszają się w żaden sposób. Dzięki temu, że światło porusza się w linii prostej, możemy obserwować zaćmienia Księżyca. Gdy Ziemia znajdzie się dokładnie między Słońcem a Księżycem, na naszego naturalnego satelitę nie jest w stanie dotrzeć światło od gwiazdy.

Prędkość światła. Światło porusza się z bardzo dużą prędkością. W próżni, prędkość światła wynosi około trzystu tysięcy kilometrów na sekundę.

Środowisko propagacji. Światło może przenikać przez środowiska takie jak powietrze, woda, szkło czy inny przezroczysty dla światła ośrodek. Różne substancje mogą mieć różne właściwości optyczne, co wpływa na prędkość i kierunek rozchodzenia się promienia świetlnego. Przy przejściu przez granicę różnych ośrodków może dojść do odbicia i załamania. W wyniku załamania światła, słomka wydaje się nie być ciągłą. Rozpraszanie światła. Chociaż światło rozchodzi się zazwyczaj w linii prostej, może ulegać dyfuzji, czyli rozpraszaniu, gdy napotka na niejednorodności w ośrodku. Przykładem jest rozproszenie światła przez cząsteczki powietrza lub roztwór koloidalny, co powoduje pojawienie się efektu rozproszonego światła.

Numer trzy. Załamanie i odbicie światła. Zarówno prawo odbicia światła, jak i prawo załamania można wyjaśnić na podstawie zasady Fermata, zgodnie z którą światło pokonujące odległość pomiędzy dwoma punktami zawsze wybiera najkrótszą drogę. Zgodnie z tą zasadą światło w ośrodkach ciągłych biegnie po liniach prostych, ponieważ przebycie prostej łączącej dwa punkty w przestrzeni zajmuje najmniej czasu.

Zasada Fermata pozwoliła opracować prawa odbicia i załamania światła. Prawo odbicia zakłada, że jeżeli promień światła pada na powierzchnię innego ośrodka, następuje jego odbicie. Jednocześnie kąt padania jest równy kątowi odbicia, przy czym promień padający, odbity i prostopadła leżą w jednej płaszczyźnie. Dzięki zjawisku odbicia możesz obserwować odbicie budynków w tafli wody.

Natomiast prawo załamania, zwane inaczej prawem Snelliusa, głosi, że jeżeli promień światła przechodzi z jednego ośrodka do drugiego, następuje zjawisko załamania. Dzieje się tak, gdy oba ośrodki mają różne współczynniki załamania, a więc jeżeli w obu ośrodkach światło porusza się z inną prędkością.

Załamanie światła w soczewkach. Soczewka jest specjalnie oszlifowaną bryłą z przezroczystego materiału, która została ograniczona powierzchniami z których przynajmniej jedna jest wklęsła lub wypukła.

Klasyfikacja soczewek ze względu na kształt ograniczających je powierzchni. Soczewki najczęściej wykonane są ze szkła, tworzywa sztucznych, niektórych minerałów (kwarc, szafir), a także parafiny. Zadaniem soczewki jako prostego urządzenia optycznego jest załamywanie przechodzącego przez nią światła. Soczewki mogą zarówno skupiać, jak i rozpraszać światło. Odpowiednio nazywamy je soczewkami skupiającymi oraz rozpraszającymi.

Odbicie światła w zwierciadłach. Gładkie powierzchnie (a więc takie powierzchnie, na których rozpraszanie jest minimalne), od których większość światła jest odbijana, nazywane są zwierciadłami. W zależności od kształtu powierzchni zwierciadlanej można wyróżnić zwierciadła płaskie i sferyczne.

Zwierciadło płaskie to płaska powierzchnia, która działa jako odbijająca powierzchnia dla promieni świetlnych. Promień padający na zwierciadło płaskie odbija się symetrycznie względem prostopadłej do powierzchni zwierciadła. Kąt padania (między promieniem padającym a normalną do zwierciadła) jest równy kątowi odbicia (między promieniem odbitym a normalną).

Zwierciadło sferyczne jest częścią sfery.  Jeżeli światło odbija wewnętrzna strona sfery, to zwierciadło nazywamy wklęsłym, a jeśli zewnętrzna strona sfery – wypukłym. Zwierciadło wklęsłe.