20. Дифракция световых волн. Метод зон Френеля.(332,333)

Под дифракцией света понимают всякое отклонение распространения световых волн вблизи препятствий, встречающихся на их пути, от законов геометрической оптики.

Для объяснения явления дифракции Френелем был использован принцип Гюйгенса, согласно которому каждая точка волнового фронта является источником вторичных когерентных волн, а новый фронт волны образуется в результате интерференции вторичных волн.

Разделим фронт волны в щели на части или зоны (их называют зонами Френеля) так, чтобы разность хода между крайними лучами в зоне равнялась половине длины волны /2.

В каждых двух соседних зонах имеются симметрично расположенные лучи, которые, фокусируясь в точке F и интерферируя между собой, взаимно гасятся. Поэтому, если при данном угле φ наклона лучей на ширине щели укладывается четное число зон, то результатом интерференции в точке F будет минимум – темная линия.

Е сли при другом угле φ1 наклона лучей на ширине щели укладывается нечетное число зон, то, фокусируясь на экране и интерферируя между собой, лучи всех четных зон попарно взаимно гасятся; лучи остающейся нечетной зоны образуют светлую полоску – максимум, но значительно менее яркий, чем нулевой максимум.

Если расстояние от источника до преграды, преграды и экрана конечны (фронт волны сферический), то дифракция Френеля

Если бесконечны – дифракция Фраунгофера.

21. Естественный и поляризованный свет. Закон Малюса.(355,357)

Естественный свет - оптическое излучение с быстро и беспорядочно изменяющимися направлениями напряжённости эл.-магн. поля, причём все направления колебаний, перпендикулярные к световым лучам, равновероятны.

П оляризованный – свет, в котором направления колебаний светового вектора упорядочены каким-либо образом.

Частично-поляризованный свет – если в результате каких-либо внешних воздействий появляется преимущественное направление колебаний вектора Е.

Плоскополяризованный – если колебания вектора Е происходят только в одной плоскости.

И нтенсивность света после поляризатора определяется законом Малюса. I=I₀*cos²α

I₀-интенсивность до поляризатора; I – интенсивность после поляризатора; α – угол между вектором Е и плоскостью поляризации.

Пусть на 2 поляризатора падает естественный свет.

I₁=1/2*I_ест

I₂=1/2*I_ест*cos²α=I₁*cos²α

Степень поляризации луча Δ=(Imax-Imin)/(Imax*Imin)

22. Поляризация света при отражении и преломлении. Закон Брюстера.(358)

Поляризованный свет можно получить, используя отражение или преломление света от диэлектрических и зотропных сред. Если угол падения света на границу раздела двух диэлектриков отличен от нуля, отраженный и преломленный лучи оказываются частично поляризованными. Степень поляризации того и другого луча зависит от угла падения луча. У каждой пары прозрачных сред существует такой угол падения, при котором отраженный свет становится полностью плоскополяризованным, а преломленный луч остается частично поляризованным, но степень его поляризации при этом угле максимальна. Этот угол называется углом Бpюстеpа. Угол Брюстера определяется из условия: tgφ_Бр=n₂₁=n₂/n₁