1. Современное представление о свете.

При работе открытого колебательного контура, а также при переходе электронов в атоме с одного энергетического уровня на другой излучаются электромагнитные волны. Электромагнитными волнами называется распространение взаимноперпендикулярных колебаний векторов направленного электрического поля и магнитного поля .

В случае однородной среды изменение векторов и для монохромической волны происходит по гармоническим законам

Е₀, Н₀ – амплитуда колебаний, - фаза колебаний, -циклическая частота, -частота колебаний.

Т – период колебания, время одного полного колебания. Электромагнитные волны распространяются в вакууме с наибольшей скоростью которая может существовать в природе -скорость света в вакууме.

Колебания напряженностей электрического и магнитного полей происходит всегда взаимосогласованно и в одинаковых фазах, во взаимноперпендикулярных плоскостях. Расстояние на которое распространяется волна за время одного колебания наз-ся длинной волны. (2)-длина волны.

В зависимости от способов генерации излучения длина волны может изменяться в очень широких пределах. Совокупность всех электромагнитных волн наз-ся искомой электромагнитных волн.

УФ- ультрафиолетовые лучи.

ИК- инфракрасные лучи.

РЛ – рентгеновские лучи.

СВЧ – волны сверхвысокой частоты.

Видимый свет составляет очень узкий интервал шкалы электромагнитных волн мкм. Электромагнитная волна определенной частоты (длины волны)в области видимого спектра вызывают световые ощущения определенного цвета. Такая волна называется монохромической. Совокупность всех монохромических волн видимой области представляет белый цвет. В оптике под светом принимают не только видимый свет но еще и две смежные области шкалы электромагнитных волн – ИК и УФ. Эти области шкалы характеризуются одинаковыми способами генерации. (Излучаются нагретыми телами) Между отдельными областями шкалы электромагнитных волн, нет четких границ, они перекрываются. Свет одновременно обладает и корпускуляными свойствами (частица). В явлениях распространения свет ведет себя как электромагнитная волна. В явлениях взаимодействия свет ведет себя как распростр. частиц – фотонов. Фотоны обладают энергией, массой и импульсом. -энергия фотона. -постоянная Планка. -масса фотона. -импульс фотона.

2. Законы геометрической оптики.

Большинство оптических приборов можно спроектировать на основе простых четырех законов геом. оптики: 1. Закон прямолинейности распространения света. В однородных средах световые лучи распространяются по прямым линиям. Опытным доказательством является получение четких теней при освещении точечным источником или пучком параллельных лучей.

Закон нарушается в явлении дифракции света.

2. Закон независимости световых пучков.

Световой пучок распространяется в пространстве в независимости от того имеются ли световые пучки или нет. При пересечении световые пучки не взаимодействуют. Закон нарушается в явлениях интерференции света.

3. Закон зеркального отражения.

От оптически гладких поверхностей и происходит зеркальное отражение лучей. Падающий луч, нормаль к поверхности восстановляется из точки падения и отраженный луч лежат в одной плоскости которая называется плоскостью падения.

У гол отражения равен углу падения

4. Закон преломления

Н а плоской границе раздела двух прозрачных сред происходит частичное зеркальное отражение и частичное преломление света. Преломленный луч лежит в плоскости падения.

Отношение синуса угла падения и синуса угла преломления не зависит от угла падения и для данной пары веществ есть величина постоянная, называемая относительный показатель преломления второй среды относительно первой. ,

и скорость света в первой и второй средах соответственно.

Показатель преломления вещества относительно вакуума наз-ся абсолютным показателем преломления , т.к. ,

n₁, n₂ –абсолютные показатели света. Если n₁>n₂, то говорят что первая среда более оптически плотная чем вторая. В этом случае исходя из закона преломления картина преломления будет другой.

Т .к. при постоянном увеличении угла падения угол преломления также увеличиваясь достиг значения , т.е. преломленный луч будет скользить по границе раздела двух сред это произойдет при некотором значении угла падения . Т.к . Если свет падает под большим углом чем , то луч не преломляется, а полностью зеркально отражается. Это явление наз-ся явлением полного внутреннего отражения. Угол наз-ся предельным углом полного внутреннего отражения. Т.к. . В этом заключается принцип обратимости световых лучей. Если навстречу лучу претерпевшему ряд преломлений и отражений пустить другой луч, то пройдет такой же путь что и первый но в обратном направлении.