
- •Хвильова і квантова оптика
- •Класифікація джерел випромінювання
- •Умови інтерференційних максимумів і мінімумів при перпендикулярному падінні променів на плоско-паралельну пластинку.
- •О птична різниця ходу при падінні променів на плоско-паралельну пластинку під кутом .
- •Використання інтерференції
- •Оптична різниця ходу між хвилями від двох сусідніх щілин
- •Умови мінімуму і максимуму для дифракційної гратки
- •Висновки з дослідів Ньютона:
- •Використання поляризованого світла
- •Оптичні характеристики увігнутого та опуклого дзеркала
- •Промені, що використовують для побудови зображень у сферичних дзеркалах:
- •Формула для сферичних дзеркал
- •Зв’язок між відносним та абсолютними показниками заломлення
- •Оптичні характеристики лінзи
- •П ромені, що використовують для побудови зображень у лінзах:
- •Формула тонкої лінзи
- •О птична сила сферичної лінзи
- •Оптичні прилади
- •Пояснення тиску світла з точки зору хвильової і квантової теорій світла.
- •Розрахунок тиску світла
- •Закони фотоефекту.
- •Чи можна пояснити закони фотоефекту з точки зору електромагнітної теорії світла?
- •Рівняння Ейнштейна для фотоефекту (його пояснення).
- •Пояснення законів фотоефекту з точки зору квантової теорії світла.
- •Види фотоелементів
- •Приклади хімічної дії світла:
Дифракційний спектр – це утворена на екрані картина. Навпроти дифракційної гратки для білого світла знаходиться максимум нульового порядку у вигляді білої світної смуги, а далі по обидва боки від неї йдуть максимуми першого порядку, які являють собою райдужні смужки, які починаються від нульового максимуму фіолетовим кольором, а закінчуються червоним. Далі йдуть менш яскраві максимуми другого порядку і т. д.
Використання дифракції світла: у спектрометрах для визначення довжини світлової хвилі.
Голографія – спеціальний спосіб записування і відтворення просторового (об’ємного) зображення, який ґрунтується на інтерференції когерентних променів лазерного випромінювання (відбитих від дзеркала і предмета).
Досліди Ньютона по спостереженню дисперсії світла. В затемненому приміщенні на скляну тригранну призму спрямовувався вузький пучок білого світла. Після заломлення в призмі пучок світла розщеплюється на декілька кольорових пучків. На екрані можна побачити дисперсійний спектр у вигляді райдужної смужки.
Дисперсія - залежність показника заломлення світла (а отже, і швидкості) від його частоти (або довжини чи кольору)
Промені якого кольору заломлюються сильніше? Найменше заломлюються промені червоного кольору (вони мають в речовині найбільшу швидкість), а найбільше заломлюються промені фіолетового кольору (вони мають в речовині найменшу швидкість)
Висновки з дослідів Ньютона:
Біле світло має складну структуру (складається з хвиль різної довжини)
Р
ізноманіття кольорів в природі пояснюється тим, що предмети відбивають хвилі певного кольору, а решту кольорів поглинають (наприклад, листочки рослин ми бачимо зеленими бо вони можуть відбивати хвилі тільки зеленого кольору, а решту кольорів відбивають)
Виникнення веселки. Веселку видно тоді, коли спостерігач дивиться в напрямку від Сонця і в повітрі є водяні краплі. Для певного кута падіння променів на краплю на межі вода – повітря всередині краплі відбувається повне відбивання. Оскільки фіолетові промені заломлюються більше ніж червоні, після виходу з краплі вони розбігаються: червоні промені утворюють з падаючим променем кут близько 430, а фіолетові – близько 410.
С
пектроскоп – прилад для дослідження спектрів випромінювання різних речовин. Основними елементами спектроскопа є коліматор 1, зорова труба 2, трикутна призма 3. В коліматорі є щілина4,через яку проходить світло від досліджуваного джерела. Проходячи крізь призму, світло заломлюється і дає спектр, який спостерігається через окуляр 5 зорової труби. Для захисту призми від стороннього світла її прикривають кришкою. За допомогою мікрометричного гвинта 6 можна зміщувати зорову трубу в горизонтальній площині та визначати довжину світлової хвилі, яка відповідає певній лінії спектра.
Поляризоване світло – хвиля вектори
і
якої у процесі її поширення здійснюють коливання в певних площинах. Поляризоване світло можна отримати пропустивши природне світло через поляризатор або внаслідок відбивання чи заломлення світла.
Неполяризоване світло – хвилі, у яких коливання вектора здійснюються у всіх можливих напрямках у площині, перпендикулярній до напрямку поширення хвилі.
Частково поляризоване світло – стан світлової хвилі, в якому певні напрямки коливань електричного вектора переважають над іншими
Поляризатор – пристрій, який перетворює природне світло в поляризоване.
Аналізатор – пристрій, яким визначають, поляризована хвиля,що проходить крізь нього чи ні. Функцію поляризатора і аналізатора може виконувати одна й та сама пластинка кристалу, що має оптичну анізотропію (кристали турмаліну, поляроїди – целулоїдна плівка покрита тонким шаром кристаликівсульфату йодистого хініну).
Дихроїзм – властивість деяких кристалів поглинати випромінювання з коливаннями вектора одного певного напрямку, а випромінювання з коливаннями перпендикулярного напрямку майже не поглинати.
Оптично активні речовини – речовини, розчини яких повертають площину поляризації при проходженні через них світла
Використання поляризованого світла
В цукрометрах – приладах для визначення концентрації розчину цукру (чим більша концентрація розчину, тим на більший кут повернеться площина поляризації)
Для отримання 3D технологій
Світловий промінь – лінія, вздовж якої поширюється світло.
Оборотність світлових променів – властивість світлових променів, яка полягає в тому, що шлях, яким промінь поширюється від джерела світла до приймача, буде таким самим і в зворотному напрямку, коли джерело і приймач поміняти місцями.
Закон прямолінійного поширення світла: світло в прозорому однорідному середовищі поширюється прямолінійно.
Явище рефракції – явище викривлення світлового променя в результаті заломлення в оптично неоднорідному середовищі, коли його показник заломлення плавно змінюється.
Межі застосування законів геометричної оптики: уявлення та закони геометричної оптики є правильними лише до тієї міри, до якої можна нехтувати явищами дифракції та інтерференції світлових хвиль, тобто у випадку коли розміри перешкоди (щілини)
задовольняють умові
де
- відстань від джерела до предмета
- довжина хвилі
Принцип Ферма: світло поширюється з початкової точки в кінцеву таким чином, щоб час поширення світлової хвилі був мінімальним.
Принцип Ферма: оптична довжина ходу променя, який проходить між двома точками, менша за оптичну довжину будь-якої іншої кривої. Яку можна провести між цими точками.
Закон відбивання світла: падаючий промінь, відбитий промінь і перпендикуляр до межі поділу середовищ, проведений в точку падіння, лежать в одній площині; кут падіння дорівнює куту відбивання