11 Вопрос

Если световая волна с плоским фронтом падает на плоскопараллельную пластину, то она отражается и преломляется на обеих сторонах пластины (рис. 3.3). Будем рассматривать волны 1 и 2. Эти волны имеют одинаковые частоты  . Разность фаз  , т.к. она определяется только условиями отражения и преломления. Следовательно, волны 1 и 2 когерентны. Их разность хода  , где   - толщина пластины,   - ее показатель преломления,   - угол падения. Волны 1 и 2 параллельны. Это означает, что они сходятся только на бесконечности и там образуют интерференционную картину, которую называют линиями равного наклона.

В оптических экспериментах, где толщина пластин мала (у нас d≈0,1 мм), бесконечно далекое расстояние до экрана наблюдения соответствует нескольким метрам.

Для наблюдения изображения интерференционной картины можно воспользоваться линзой.

12 Вопрос

Дифракция света- отклонение световых волн от прямолинейного распространения, огибание встречающихся препятствий.

Законы геометрической оптики выполняются достаточно точно лишь в том случае, если размеры препятствий на пути распространения света много больше длины световой волны:

Дифракция происходит в том случае, когда размеры препятствий соизмеримы с длиной волны: L ~ Л.

Дифракционная картина, полученная на экране, расположенном за различными преградами, представляет собой результат интерференции: чередование светлых и темных полос (для монохроматического света) и разноцветных полос (для белого света). Дифракционная решетка -оптический прибор, представляющий собой совокупность большого числа очень узких щелей, разделенных непрозрачными промежутками. Число штрихов у хороших дифракционных решеток доходит до нескольких тысяч на 1 мм.

Если ширина прозрачной щели (или отражающих полос) а, а ширина непрозрачных промежутков (или рассеивающих свет полос) b, то величина d = а + b называется периодом решетки.

13 Вопрос волновая теория. принцип гюйгенса

Принцип Гюйгенса. Каждая точка волнового фронта может рассматриваться как источник вторичных сферических волн, распространяющихся со скоростью света в данной среде; огибающая поверхность всех вторичных сферических волн (т.е. поверхность, касательная к фронтам всех вторичных волн) в любой момент времени представляет собой новое положение волнового фронта исходной волны.

Исходя из этого принципа, легко доказать, что световые лучи в однородной среде распространяются прямолинейно.

Скорость света в вакууме и в среде. Скорость света в среде меньше скорости света в вакууме. Можно показать, что в вакууме где e0 и m0 - диэлектрическая и магнитная постоянные. Если же свет распространяется в однородной среде с диэлектрической проницаемостью e и магнитной проницаемостью m, то скорость света в такой среде  (2.1) где n > 1 - абсолютный показатель преломления среды. В общем случае скорость света зависит от свойств среды, от ее температуры и от длины волны света. Обычно чем больше длина волны света, тем быстрее он распространяется в данной среде, т.е. скорость распространения красного света больше, чем фиолетового. Относительным показателем преломления одной среды 1 относительно другой среды 2 называется отношение скоростей распространения света в двух средах: Среда с большим показателем преломления называется оптически более плотной средой, с меньшим показателем преломления - оптически менее плотной средой.