- •1. Границы применимости геометрической оптики. Понятие оптического луча. Законы геометрической оптики.
- •2. Центрированная оптическая система. Кардинальные элементы центрированной оптической системы: фокусы, фокальные плоскости, главные плоскости и главные точки, узлы.
- •3. Тонкая линза. Построение изображений в оптических системах. Лупа, зрительная трубка, микроскоп. Глаз и зрение.
- •4. Когерентность временная и пространственная когерентность.
- •5. Классические интерференционные опыты: бипризма Френеля, бизеркала Френеля, опыт Юнга.
- •5. Способы наблюдения интерференции света. Интерференция в тонких пленках, кольца Ньютона. Многолучевая интерференция.
- •6. Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракция Френеля. Метод зон Френеля.
- •7. Дифракция Френеля на простейших преградах (круглом отверстии, крае полуплоскости).
- •8. Дифракция Фраунгофера. Дифракционные решетки.
- •9 Основные фотометрические величины (поток лучистой энергии, сила света, яркость, освещенность). Ламбертовы источники. Фотометрические и светотехнические величины. Функция видности.
- •1. Энергетический световой поток.
- •10. Тепловое излучение. Закон Кирхгофа. Энергетическая светимость. Испускательная и поглощательная способность тела. Абсолютно черное тело.
- •11. Законы излучения ачт (формула Планка, закон Стефана-Больцмана, закон Вина).
- •12. Поляризованный свет. Плоско поляризованный свет, свет поляризованный по кругу и по эллипсу.
- •13. Получение поляризованного света. Двойное лучепреломление в кристаллах.
- •14. Призма Николя. Поляризация света при отражении. Угол Брюстера.
- •15. Явление дисперсии. Опыты Ньютона. Нормальная и аномальная дисперсии. Электронная теория дисперсии. Применение дисперсии.
- •16. Классификация мутных сред. Поглощение и рассеяние излучения. Закон Бугера.
- •17. Фотоэффект и уравнение Эйнштейна. Внешний и внутренний фотоэффект.
- •18. Эффект Комптона и импульс фотона. Элементарная теория эффекта Комптона.
- •19. Давление света, опыты Лебедева.
- •21. Строение атома. Опыты Резерфорда.
- •22. Постулаты Бора. Боровская теория водородного атома. Спектральные серии и уровни энергии.
- •23. Гипотеза де-Бройля. Волновая функция. Уравнение Шредингера.
- •24. Квантование энергии на примере частицы в бесконечно глубокой потенциальной яме.
- •25. Спонтанное и вынужденное излучение. Лазеры. Свойства лазерного излучения и его применение в технологических процессах.
- •27. Атомное ядро. Ядерные силы. Ядерные реакции. Законы сохранения при расчете реакций.
- •28. Понятие о радиоактивности. Закон радиоактивного распада.
- •29. Цепная реакция деления ядер. Ядерные реакторы. Термоядерная реакция синтеза.
- •31. Элементарные частицы. Основы квантовой теории поля.
- •30. Элементы дозиметрии. Радиоэкология.
4. Когерентность временная и пространственная когерентность.
Временем
когерентности называется время, за
которым
меняет свою фазу на p:
.
Временная когерентность волны характеризует сохранение взаимной когерентности при временном отставании одного из таких лучей по отношению к другому. Временная когерентность определяется степенью монохроматичности.
Пространственная когерентность — когерентность колебаний, которые совершаются в один и тот же момент времени в разных точках плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны.
5. Классические интерференционные опыты: бипризма Френеля, бизеркала Френеля, опыт Юнга.
Бипризма Френеля:
тонкая стеклянная призма, как бы составленная из двух сложенных своими основаниями прямоугольных призм. Служит она наравне с зеркалами Френеля для наблюдения интерференции световых лучей
Зеркала Френеля — оптическое устройство, предложенное в 1816 О. Ж. Френелем для наблюдения явления интерференции когерентных световых пучков.
Опыт Юнга — эксперимент, проведённый Томасом Юнгом и ставший экспериментальным доказательством волновой теории света. Результаты эксперимента были опубликованы в 1803 году. В опыте пучок света направляется на непрозрачный экран-ширму с двумя параллельными прорезями, позади которого устанавливается проекционный экран. Этот опыт демонстрирует интерференцию света, что является доказательством волновой теории.
КОРНЮ
СПИРАЛЬ
(клотоида) - кривая, используемая для
графич. вычисления распределения
интенсивности при дифракции
света на
прямолинейном крае или на щели (дифракция
Фраунгофера); состоит из двух симметричных
ветвей, бесконечное число раз обвивающихся
вокруг "фокусов" F и
и
неограниченно приближающихся к ним.
5. Способы наблюдения интерференции света. Интерференция в тонких пленках, кольца Ньютона. Многолучевая интерференция.
Способы наблюдения интерференции. Обычные источники света не являются когерентными, так как состоят из большого числа атомных излучателей. работающих независимо друг от друга. Для получения интерференционной картины прибегают к искусственным приемам. Сущность подобных методов заключается в том, что световой пучок, идущий от одного источника, делится на два пучка, которые друг другу когерентны и при наложении интерферируют.
Интерференция в тонких пленках
Интерференцию света по методу деления амплитуды во многих отношениях наблюдать проще, чем в опытах с делением волнового фронта. Один из способов, использующих такой метод, – опыт Поля.
В опыте Поля свет от источника S отражается двумя поверхностями тонкой прозрачной плоскопараллельной пластинки .
В любую точку P, находящуюся с той же стороны от пластинки, что и источник, приходят два луча. Эти лучи образуют интерференционную картину.
Кольца Ньютона
Д
ругим
методом получения устойчивой
интерференционной картины для света
служит использование воздушных прослоек,
основанное на одинаковой разности хода
двух частей волны: одной — сразу
отраженной от внутренней поверхности
линзы и другой — прошедшей воздушную
прослойку под ней и лишь затем отразившейся.
Её можно получить, если положить
плосковыпуклую линзу на
стеклянную пластину выпуклостью вниз.
При освещении линзы сверху монохроматическим
светом образуется
тёмное пятно в месте достаточно плотного
соприкосновения линзы и пластинки,
окружённое чередующимися тёмными и
светлыми концентрическими кольцами
разной интенсивности. Тёмные кольца
соответствуют интерференционным
минимумам, а светлые — максимумам,
одновременно тёмные и светлые кольца
являются изолиниями равной
толщины воздушной прослойки. Измерив
радиус светлого или тёмного кольца и
определив его порядковый номер от
центра, можно определить длину волны
монохроматического света. Чем круче
поверхность линзы, особенно ближе к
краям, тем меньше расстояние между
соседними светлыми или тёмными кольцами.
Многолучевая интерференция
увеличения резкости интерференционной картины часто используют принцип многолучевой интерференции, когда в образовании интерференционного поля участвуют несколько световых лучей. Основные особенности многолучевой интерференции можно рассмотреть с помощью прозрачной плоскопараллельной пластинки.
