
- •Литература к курсу: “Оптика. Физика атома и атомного ядра.”
- •Лекция 1. Введение. Электромагнитные волны. Плоская световая волна. Фазовая и групповая скорость. Взаимодействие света с веществом. Дисперсия света. Поглощение света. Закон Бугера.
- •1. Развитие представлений о природе света.
- •2. Электромагнитные волны
- •Следствия теории Максвелла:
- •3. Излучение электромагнитных волн.
- •4.Энергия электромагнитных волн. Импульс электромагнитного поля.
- •5. Взаимодействие электромагнитных волн с веществом.
- •5.1.Отражение и преломление света диэлектриками.
- •5.2. Поглощение (абсорбция) света
- •5.3. Дисперсия света
- •5.4. Давление света.
- •Лекция 2. Интерференция света
- •6. Когерентность
- •7. Расчет интерференционной картины от двух источников (опыт Юнга).
- •8. Методы наблюдения интерференции света
- •9. Интерференция света в тонких пленках
- •11.Применение интерференции света
- •Лекция 3. Дифракция света
- •11. Дифракция волн. Принцип Гюйгенса—Френеля
- •12. Метод зон Френеля. Прямолинейное распространение света
- •13. Дифракция сферических волн.
- •14. Дифракция плоских световых волн
- •2. Дифракция Фраунгофера на двух одинаковых параллельных щелях.
- •3. Дифракция Фраунгофера на одномерной дифракционной решетке.
- •3. Дифракция на пространственной решетке. Формула Вульфа — Брэггов
- •15. Рассеяние света (на самостоятельное изучение)
- •16. Разрешающая способность оптических приборов
- •17. Понятие о голографии
- •Лекция 4. Поляризация света.
- •17. Естественный и поляризованный свет
- •18.Анализ поляризованного света.
- •19. Способы получения поляризованного света.
- •1. Поляризация света при отражении и преломлении на границе двух диэлектриков
- •2. А. Пропускание света через среды, обладающие естественной оптической анизотропией.
- •Поляризационные призмы и поляроиды
- •2.В. Искусственная оптическая анизотропия
- •20. Интерференция поляризованного света. Прохождение плоскополяризованного света через кристаллическую пластинку.
- •21. Вращение плоскости поляризации Естественное вращение.
- •Магнитное вращение.
3. Излучение электромагнитных волн.
Первоисточники колебаний – ускоренно движущиеся электрические заряды, создающие в окружающем их пространстве э/м волны, которые распространяются в этом пространстве со скоростью света.
О
пр.
3.1. Процесс
испускания электромагнитных волн
называется излучением,
а источник
излучения -
излучающей системой. Электромагнитное
поле волны наз.
полем излучения.
О
пр.
3.2.
Интенсивностью
I
электромагнитной волны
называется
величина,
численно
равная
энергии,
переносимой
волной
за
единицу
времени
сквозь
единицу площади
поверхности,
перпендикулярной к направлению
распространения волны. (Модуль
среднего по времени значения плотности
потока энергии, переносимой световой
волной, носит название интенсивности
света в данной
точке пространства.)
Измеряется: либо в энергетических единицах (напр, в Вт/м2), либо в световых единицах («люмен на квадратный метр»).
При рассмотрении распространения света в однородной среде можно считать, что интенсивность пропорциональна квадрату амплитуды световой волны:
(3.1)
В случае прохождения
света через границу раздела сред
выражение для интенсивности, не
учитывающий множитель
показатель
преломления среды, приводит к несохранению
светового потока.
О
пр.
3.3. Средней
мощностью излучения
называется средняя энергия, которая за
единицу времени испускается источником
электромагнитных волн по всем направлениям.
.
Средняя мощность
излучения ускоренно движущегося заряда:
,
где
ускорение
заряда.
Средняя мощность
излучения колеблющегося заряда:
,
где
амплитуда
и циклическая частота колеблющегося
заряда.
Источником электромагнитных волн может быть любой электрический колебательный контур или проводник, по которому течет переменный электрический ток, так как для возбуждения э/м волн необходимо создать в пространстве переменное электрическое поле (ток смещения) или соответственно переменное магнитное поле. Излучающая способность источника определяется его формой, размерами и частотой колебаний.
В зависимости от
частоты (или длины волны в вакууме)
электромагнитные волны принято
делить на несколько видов: радиоволны,
световые волны, рентгеновское и
излучения.
Границы между различными видами
электромагнитных волн являются
условными.
Вид излучения |
Длина волны, м |
Частота волны, Гц |
Источник излучения |
Радиоволны |
103 – 10-4 |
3 105 – 3 1012 |
Колебательный контур Вибратор Герца Массовый излучатель Ламповый генератор |
Световые волны: инфракрасное излучение видимый свет ультрафиолетовое излучение |
5 10-4 – 8 10-7 8 10-7 – 4 10-7 4 10-7 – 10-9 |
6 1011 – 3,75 1014 3,75 1014 – 7,5 1014 7,5 1014 – 3 1017 |
Лампы Лазеры |
Рентгеновское излучение |
2 10-9 – 6 10-12 |
1,5 1017 – 5 1019 |
Трубки Рентгена |
-излучение |
<6 10-12 |
>5 1019 |
Радиоактивный распад Ядерные процессы Космические процессы |