
- •М.Б. Файн, е.Я. Файн, в.П.Филиппенко Учебно- методическое пособие «Основные формулы и законы волновой и геометрической оптики»
- •1. Фотометрия
- •Энергетические характеристики света.
- •Светотехнические характеристики света.
- •2.Геометрическая оптика
- •2.Основные законы геометрической оптики
- •2.2.Методы построения изображения сопряженных точек и отрезков через оптическую систему.
- •2.3.Матричный метод описания оптических систем
- •3.Интерференция света
- •3.1.Бипризма Френеля э
- •3.2.Бизеркала Френеля э
- •3.3.Билинза Бийе
- •3.4.Интерференция в тонких пластинах
- •3.5.Кольца Ньютона:
- •4.Дифракция
- •4.2.Дифракция Френеля на круглом отверстии (метод зон Френеля).
- •4.3.Дифракция в параллельных лучах от щели
- •4.4. Дифракция на решетке
- •5.Поляризация.
- •Для амплитуд
- •Для интенсивностей
- •5.2. Введение в матричное описание поляризации света.
- •5.3. Суперпозиция поляризованных волн.
- •6. Дисперсия
3.1.Бипризма Френеля э
q
S
1
S
2a
S2
a b
Преломляющий угол q мал ( порядка десятка угловых минут).
Угол отклонения :
a = (n - 1)q.
Ширина интерференционных полос:
Dх=
.
Максимальное число полос интерференции на экране:
Nmax=
.
Ширина щели:
S£
.
Степень монохроматичности:
m= ³ .
3.2.Бизеркала Френеля э
S
S1
2a
2a
S2
a b
Ширина интерференционных полос:
Dх= .
Ширина интерференционных
полос при падении плоской волны: Dх=
.
Максимальное число полос интерференции на экране:
Nmax= .
Ширина щели:
S£ .
Степень монохроматичности:
m= ³ .
3.3.Билинза Бийе
Э
1
S
a
a
2
f
b
Ширина интерференционных полос:
Dх=
,
где d -толщина удаленного слоя.
Максимальное число полос интерференции на экране:
Nmax=
Ширина щели:
S£
.
Степень монохроматичности:
m=
»
.
3.4.Интерференция в тонких пластинах
D
n=1
А
С
n b
В n=1
Оптическая разность хода:
=2b
.
Условие максимумов:
2b
.
Условие минимумов:
2b
.
3.5.Кольца Ньютона:
Разность
хода ( в воздухе):
= 2b+/2 = (2m+1) /2.
Радиус m-го темного кольца:
rm=
R
r b
4.Дифракция
Дифракция света - отклонение света от прямолинейного распространения в среде с резкими неоднородностями, что приводит к проникновению света в область геометрической тени.
4
.1.Принцип
Гюйгенса-Френеля:для определения
амплитуды колебания в точке Р, лежащей
за некоторой поверхностью S,
надо найти амплитуды всех колебаний,
приходящих в эту точку от всех элементов
dS поверхности S
и затем сложить их с учетом амплитуд и
фаз.
k
dS
РP0 r
Р
S
,
где а0 – величина, определяемая амплитудой световой волны в месте нахождения элемента dS ( поверхностная плотность амплитуд, имеющих место на расстоянии 1 м от источника, умноженны на 1 м);
К()
–коэффициент, зависящий от угла
между первоначальным направлением
световой волны в данной точке – волновым
вектором
–
и направлением на точку Р;
- начальная фаза, равная фазе первичной волны в элементе dS.
P0- источник, Р – точка наблюдения.