19. Оптическая длина пути и оптическая разность хода. Интерференция световых волн.

Произведение геометрической длины s пути световой волны в данной среде на показатель преломления n этой среды называется оптической длиной пути L, а =L₂ – L₁ – разность оптических длин проходимых волнами путей –называется оптической разностью хода.

Если разность фаз  = ₂ - ₁, остается постоянной во времени, то волны называются когерентными. Источники таких волн называются когерентными.

П ри наложении двух (или нескольких) когерентных световых волн происходит пространственное перераспределение светового потока, в результате чего в одних местах возникают максимумы, а в других – минимумы интенсивности. Это явление называется интерференцией света.

Интенсивность света в точках наложения равна I=I1+I2+2*√(I1*I2)*соs(α2-α1)

В точках пространства, где cos(α2-α1)>0, значение интенсивности I>I1+I2. - максимумы

Если cos(α2-α1)<0, то интенсивность I<I1+I2. -минимумы

20. Дифракция световых волн. Метод зон Френеля.

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.

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)