
- •21. Магнитное поле и его характеристики. Линии магнитной индукции.
- •22. Закон Био — Савара — Лапласа и его применение к расчету магнитного поля
- •23. Закон Ампера. Взаимодействие параллельных токов
- •24. Магнитная постоянная. Единицы магнитной индукции и напряженности магнитного поля. Магнитное поле движ заряда. Сила Лоренца.Виды движения частицы в м.Поле
- •Магнитное поле движущегося заряда
- •Действие магнитного поля на движущийся заряд
- •Движение заряженных частиц в магнитном поле
- •25. Эффект Холла. Постоянная Холла
- •26. Циркуляция вектора в магнитного поля в вакууме. Магнитное поле прямого тока. Сравнение теорем о циркуляции в и е
- •27. Магнитные поля соленоида и тороида
- •28. Поток вектора магнитной индукции. Магнитный поток через произвольную поверхность. Теорема Гаусса для поля в. Поток вектора в через соленоид.
- •29. Работа по перемещению проводника и контура с током в магнитном поле
- •30. Явление электромагнитной индукции (опыты Фарадея). Закон Фарадея и его вывод из закона сохранения энергии. Вывод закона Фарадея Максвеллом.
- •Закон Фарадея и его вывод из закона сохранения энергии
- •31. Индукционный ток. 3 случая изменения потока магнитной индукции.
- •Вихревые токи (токи Фуко)
- •32. Индуктивность контура. Самоиндукция
- •33. Токи при размыкании и замыкании цепи
- •34. Взаимная индукция. Эдс взаимной индукции. Взаимная индуктивность. Трансформаторы и принцип их работы. Коэфф трансформации и принцип их работы.
- •Трансформаторы
- •35. Энергия магнитного поля. Энергия магнитного поля на примере соленоида. Объемная плотность энергии.
- •36.Электрические токи в атомах и молекулах. Орбитальный момент электрона, сила тока, орбитальный механический момент, гиромагнитное отношение орбитальных моментов, собственный магнитный момент (спин).
- •37. Парамагнетики и диа-магнетики. Намагниченность. Магнитная восприимчивость в веществе. Вектор магнитной индукции результирующего поля в магнетике. Ферромагнетики.
- •Намагниченность. Магнитное поле в веществе
- •Ферромагнетики и их свойства
- •Природа ферромагнетизма
- •38. Теорема о циркуляции вектора магнитной индукции в и вектора напряженности магнитного поля н. Связь в и н. Условия на границе двух магнетиков.
- •Условия на границе раздела двух магнетиков
- •39. Вихревое электрическое поле. Циркуляция вектора напряженности вихревого электрического поля.
- •40. Ток смещения. Полный ток. Полная система уравнений Максвелла для электромагнитного поля.
- •Уравнения Максвелла для электромагнитного поля
- •41. Волновая природа света, принцип Гюйгенса. Законы преломления и отражения света. Когерентность и монохроматичность световых волн.
- •Когерентность и монохроматичность световых волн
- •42. Интерференция света. Методы наблюдения интеференции света. Расчет интерференции от двух источников света.
- •Методы наблюдения интерференции света
- •43. Интерференция света от пластинки постоянной и переменной величины. Кольца Ньютона. Просветление оптики. Интерферометры.
- •Применение интерференции света
- •44.Дифракция света. Принцип Гюйгенса — Френеля. Метод Френеля (зоны Френеля). Дифракции на отверстии и круглом диске.
- •Метод зон Френеля. Прямолинейное распространение света
- •Дифракция Френеля на круглом отверстии и диске
- •45. Дифракция Фраунгофера на одной щели и дифракционной решетке. Условия минимумов и максимумов.
- •Дифракция Фраунгофера на дифракционной решетке
- •46.Критерий Рэлея. Разрешающая способность оптических приборов
- •47. Естественный и поляризованный свет. Закон Малюса. Прохождение света через два поляроида.
- •Поляризационные призмы и поляроиды
- •48. Поляризация света при отражении и преломлении. Закон Брюстера. Поляризационные призмы
- •49. Двойное лучепреломление. Пластинка в четверть длины волны – получение эллиптически поляризованного света.
- •50. Искусственная оптическая анизотропия. Вращение плоскости поляризации
- •Вращение плоскости поляризации
- •51. Дисперсия света. Электронная теория дисперсии Лоренца.
- •Электронная теория дисперсии светя
- •52. Поглощение (абсорбция) света. Закон Бугера-Ламбертаю Виды спектров поглощения.
- •53. Законы теплового излучения (Кирхгофа, Вина, Стефана-Больцмана). Абс черное и серое тело.
- •Закон Кирхгофа
- •§ 199. Законы Стефана — Больцмана и смещения Вина
- •54. Формулы Планка для излучения абс черного тела. Методы оптической пирометрии.
- •Оптическая пирометрия. Тепловые источники света
- •55. Внешний и внутренний фотоэффект.
- •Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта. Экспериментальное подтверждение квантовых свойств света
- •Применение фотоэффекта
44.Дифракция света. Принцип Гюйгенса — Френеля. Метод Френеля (зоны Френеля). Дифракции на отверстии и круглом диске.
Дифракцией называется огибание волнами препятствий, встречающихся на их пути, или в более широком смысле — любое отклонение распространения волн вблизи препятствий от законов геометрической оптики. Благодаря дифракции волны могут попадать в область геометрической тени, огибать препятствия, проникать через небольшие отверстия в экранах и т. д. Например, звук хорошо слышен за углом дома, т. е. звуковая волна его огибает.
Явление дифракции объясняется с помощью принципа Гюйгенса (см. § 170), согласно которому каждая точка, до которой доходит волна, служит центром вторичных волн, а огибающая этих волн задает положение волнового фронта в следующий момент времени.
П
усть
плоская волна нормально падает на
отверстие в непрозрачном экране (рис.
256). Согласно Гюйгенсу, каждая точка
выделяемого отверстием участка волнового
фронта служит источником вторичных
волн (в однородной изотропной среде они
сферические). Построив огибающую
вторичных волн для некоторого момента
времени, видим, что фронт волны заходит
в область геометрической тени, т. е.
волна огибает края отверстия.
Явление дифракции характерно для волновых процессов. Поэтому если свет является волновым процессом, то для него должна наблюдаться дифракция, т. е. световая волна, падающая на границу какого-либо непрозрачного тела, должна огибать его (проникать в область геометрической тени). Из опыта, однако, известно, что предметы, освещаемые светом, идущим от точечного источника, дают резкую тень и, следовательно, лучи не отклоняются от их прямолинейного распространения. Почему же возникает резкая тень, если свет имеет волновую природу? К сожалению, теория Гюйгенса ответить на этот вопрос не могла.
Принцип Гюйгенса решает лишь задачу о направлении распространения волнового фронта, но не затрагивает вопроса об амплитуде, а следовательно, и об интенсивности волн, распространяющихся по разным направлениям. Френель вложил в принцип Гюйгенса физический смысл, дополнив его идеей интерференции вторичных волн.
Согласно принципу Гюйгенса — Френеля, световая волна, возбуждаемая каким-либо источником S, может быть представлена как результат суперпозиции когерентных вторичных волн, «излучаемых» фиктивными источниками. Такими источниками могут служить бесконечно малые элементы любой замкнутой поверхности, охватывающей источник S. Обычно в качестве этой поверхности выбирают одну из волновых поверхностей, поэтому все фиктивные источники действуют синфазно. Таким образом, волны, распространяющиеся от источника, являются результатом интерференции всех когерентных вторичных волн. Френель исключил возможность возникновения обратных вторичных волн и предположил, что если между источником и точкой наблюдения находится непрозрачный экран с отверстием, то на поверхности экрана амплитуда вторичных волн равна нулю, а в отверстии — такая же, как при отсутствии экрана.
Учет амплитуд и фаз вторичных волн позволяет в каждом конкретном случае найти амплитуду (интенсивность) результирующей волны в любой точке пространства, т. е. определить закономерности распространения света. В общем случае расчет интерференции вторичных волн довольно сложный и громоздкий, однако, как будет показано ниже, для некоторых случаев нахождение амплитуды результирующего колебания осуществляется алгебраическим суммированием.