1. Световая волна, ее уравнение, основные параметры и скорость распространения. Взаимная ориентация электрического и магнитного полей в волне.
Световая волна – электромагнитная волна, воспринимаемая органом зрения человека. Свет на границе между средами испытывает преломление и отражение. Распространяясь в среде, свет поглощается веществом и рассеивается. Скорость света в вакууме с = 300 000 км/с.
Уравнения нигде нет! :с
2. Интерференция световых волн (условия усиления и ослабления интенсивности). Когерентные источники. Разность фаз и разность хода волн.
Интерференция световых волн – получение устойчивой во времени картины сложения световых волн от когерентных источников.
Когерентные источники – источники, испускающие волны одинаковой частоты с постоянной разностью фаз между источниками.
Δd= λk, - max
Δd = (2k + 1) λ/2 – min
k = 1, 2, 3…
λ – длина волны; Δd – разность хода волн.
3. Интерференция света в тонких пленках. Роль толщины слоя.
Наблюдаемое в природе радужное окрашивание тонких пленок (масляные пленки на воде, мыльные пузыри, оксидные пленки на металлах) объясняется интерференцией света, возникающей в результате отражения света от передней и задней поверхностей пленки.
(см.
рисунок)
Оптическая разность хода при отражении между лучами равна Δl = nпл (a + b) +- λ/2 – nср c
Чем тоньше пластинка, тем крупнее масштаб интерференционной картины, т.е. больше расстояние между полосами.
4. Дифракция света. Принцип Гюйгенса и Зоны Френеля.
Дифракция – огибание волнами препятствий, если его размеры сравнимы с длинной волны.
Дифракция света – явление отклонения света от прямолинейного направления распространения при прохождении вблизи препятствий.
Принцип Гюйгенса: каждую точку на пути распространения волны можно считать источником вторичных волн.
Зоны Френеля - участки, на которые можно разбить поверхность световой волны для вычисления результатов дифракции света. Метод Зоны Френеля позволяет быстро и наглядно составлять качественное, а иногда и довольно точное количественное представление о результате дифракции волн при различных сложных условиях их распространения.
5. Дифракция света на отверстии (щели) и малом препятствии. Роль размеров отверстия и ширины щели.
Нужен
рисунок!
Сферическая
волна, распространяющаяся из точечного
источника S,
встречает на своем пути экран с круглым
отверстием. Дифракционная картина
наблюдается на экране Э в точке В.
Разобьем часть волновой поверхности
на зоны Френеля. Вид дифракционной
картины будет зависеть от количества
зон Френеля, укладывающихся в отверстии.
Амплитуда результирующего колебания
в точке В равна: А = А1/2
Аm/2
(плюс для нечетных , минус – для четных).
Дифракционная картина от круглого
отверстия вблизи точки В будет иметь
вид чередующихся светлых и темных колец.
Число зон Френеля, открываемых отверстием, зависит от его диаметра. Если он большой, то Am ≪ A1 и результирующая амплитуда A = A1/2, т. е. такая же, как и при полностью открытом волновом фронте. Никакой дифракционной картины не наблюдается, свет распространяется, как и в отсутствие круглого отверстия, прямолинейно.