3.Фотометричні характеристики та їх величини

Світлови́й поті́к — кількісна характеристика випромінювання, яке випромінюється джерелом світла. 

Ф=W/t

Сила світла-це потік випромінюваного джерела що припадає на одиницю тілесного кута.

,

Світність – це світловий потік який випромінюється одиницею поверхні джерела світла назовні в усіх напрямках.

М=dФджерела/dS

Освíтленість — освітлення поверхні, що створюється світловим потоком, який падає на поверхню. Освітленість прямо пропорційна силі світла джерела світла. При віддаленні його від освітлюваної поверхні її освітленість зменшується обернено пропорційно до квадрата відстані. Коли проміння світла падає похило до освітлюваної поверхні, освітленість збільшується пропорційно косинусу кута падіння проміння.

E=I cos alfa/ dS

4. Інтерфере́нція світла— явище накладання двох або більше когерентних світлових хвиль в результаті чого в одних місцях спостерігається підсилення результуючої хвилі (інтерференційний максимум), а в інших місцях послаблення (інтерференційний мінімум).

Найпростішим випадком інтерференції є накладання двох гармонічних хвиль з однаковою частотою і поляризацією. В такому випадку результуюча амплітуда А вираховується за формулою:

,

де   та   — амплітуди відповідних хвиль,   — різниця фаз цих хвиль.

5. Розрахунок інтерфераційної картини

6. для спостереження інтерференції (На бі призмі Фринеля)необхідно мати два когерентні

пучки світлових променів.

. Один з найбільш простих методів

одержання когерентних джерел заснований на використанні біпризми

Френеля. Біпризма Френеля складається із двох гострокутних призм із

дуже малими заломлюючими кутами A і B (рис.2), складених підставами.

Практично вона виготовляється з одного шматка скла таким чином, що

виходить рівнобедрена призма ABC, у якої AC=CB, A ~ куту B, а кут C

близький до 180градусів. Ребра, що утворюються при перетинанні граней AC і

BC, називаються заломлюючими. Одержання когерентного

випромінювання й спостереження інтерференції здійснюється в такий

спосіб.

7. Інтерферометр — прилад, у якому використовують інтерференцію для вимірювання довжини хвиль світла, показників заломлення прозорих середовищ тощо.

Інтерферометр Жамена є одним з найбільш чутливих до різниці фазових набігів хвиль інтерференційних пристроїв

Інтерферометр Релея Показник заломлення повітря, як і інших газів, за умов, близьких до “нормальних", мало відрізняється від одиниці. Повинне бути зрозумілим, що для вимірювання такої величини показника заломлення необхідний достатньо точний метод. Такого роду вимірювання можуть бути проведений за допомогою інтерферометра Релея. 

 Інтерферометр Майкельсона.Зоряний інтерферометр Майкельсона, який дозволяє до того ж визначити кутову відстань міжзірками.

Інтерферометр Фабрі-Перо.

ЛЕКЦІЯ 10

1.Дифра́кція - явище, що виникає при поширенні хвиль Суть цього явища полягає в тому, що хвиля здатна огинати перешкоди. Це зумовлює те, що хвильовий рух спостерігається в області за перешкодою, куди хвиля не може потрапити прямо. Явище пояснюється інтерференцією хвиль на краях непрозорих об'єктів або неоднорідностях між різними середовищами на шляху поширення хвилі. Прикладом може бути виникнення кольорових світлових смуг в області тіні від краю непрозорого екрана.

2. Принцип Гюйгенса - Френеля - основний постулат хвильової теорії, що описує і пояснює механізм розповсюдження хвиль, зокрема, світлових.

Кожен елемент хвильового фронту можна розглядати, як центр вторинного збурення, яке породжує вторинні сферичні хвилі, а результуюче світлове поле в кожній точці простору буде визначатися інтерференцією цих хвиль.

3. Дифра́кція Фраунго́фера^[1] — дифракційна картина, яка спостерігається на великій віддалі від перешкоди, яку огинає світло, в області, де світлові хвилі можна вважати плоскими.

При дифракції на круглому отворі, дифракційна картина у випадку Фраунгофера залежить від кута між оптичною віссю й напрямком від апертури до точки спостереження.

,

де λ — довжина хвилі, a — радіус отвору, θ — кут відхилення променя від оптичної осі.

.

Дифракція Фраунгофера спостерігається тоді, коли число Френеля  , де a — радіус отвору, λ — довжина світлової хвилі, d — віддаль між екранами.

4 . Дифракційна ґратка — оптичний елемент з періодичною структурою, здатний впливати на поширення світлових хвиль так, що енергія хвилі, яка пройшла через ґратку, зосереджується в певних напрямках. Напрямки поширення цих пучків залежать від періоду ґратки та довжини світлових хвиль, тобто дифракційна ґратка працює як дисперсійний елемент. Монохроматичний світловий пучок, що падає на ґратку, теж розділиться на декілька пучків, які поширюються в різних напрямках..

Найпростіша дифракційна ґратка — тонка скляна пластинка, на поверхні якої нанесені прямолінійні паралельні рівновіддалені штрихи, ширина та відстань між якими сумірні з довжиною хвилі світла.

Принцип роботи дифракційної ґратки ґрунтується на дифракції світлових хвиль, які взаємодіють з нею, та подальшій інтерференції цих дифрагованих хвиль.

5. Дифракція рентгенівських променів 

Відстань між атомами в кристалі (  співмірна з довжиною хвилі рентгенівського випромінювання, тому кристалічна решітка може служити просторовою дифракційною решіткою для рентгенівських променів. Якщо на кристал спрямувати потік рентгенівського випромінювання від рентгенівської трубки з неперервним спектром, то для даного кристалу знайдуться промені з такою довжиною хвилі   що умови дифракції будуть виконуватись.

Дифракція рентгенівських променів від кристалів має два основних практичних застосування. Вона використовується для визначення спектрального складу рентгенівського випромінювання (рентгенівська спектроскопія).

Друге практичне використання – вивчення структури кристалів (рентгеноструктурний аналіз). У цьому випадку за відомим спектральним складом падаючого випромінювання знаходять міжатомні відстані в кристалі. Існують різні методики рентгеноструктурного аналізу (метод Лауе, метод Дебая).