Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України
Миколаївський національний університет
імені В.О. Сухомлинського
З.О. Шамро, К.Д. Євфимко, В.М. Січко, М.А. Рехтета
Загальна фізика.Оптика
Навчальний посібник для студентів
фізичних спеціальностей
Кредитно-трансферна система навчання
Миколаїв
– 2
012
Рекомендовано до друку вченою радою
Миколаївського національного університету імені В.О. Сухомлинського
Рецензенти
Сиротюк В.Д. доктор педагогічних наук, професор, завідуючий кафедрою теорії та методики викладання фізики і астрономії Національного педагогічного університету імені М.П. Драгоманова
Мочалов О.О. доктор технічних наук, професор, академік НАН України відділу фізики, завідуючий кафедрою фізики НУК імені Адмірала Макарова
Сергієнко В.П. доктор педагогічних наук, професор, завідуючий кафедрою комп’ютерної інженерії Національного педагогічного університету імені М.П. Драгоманова
Оптика. Навчальний посібник для студентів фізичних спеціальностей. Кредитно-трансферна система.
Шамро З.П., Євфимко К.Д., Січко В.М., Рехтета М.А.
Під редакцією завідуючого кафедрою фізики Рехтети М.А.
Пропонований посібник призначений для студентів фізико-математичних факультетів педагогічних ВНЗ та університетів, розроблений з урахуванням кредитно-трансферної технології навчання. Як приклад розроблено технологічну карту організації навчального процесу з дисципліни «Загальна фізика», розділ «Оптика» для студентів напряму підготовки 6.040203 Фізика* галузі знань 0402 – фізико-математичні науки.
У посібнику відображено повний курс теоретичного матеріалу для організації аудиторних, індивідуальних та самостійних занять. Наведено перелік та приклади розв’язування задач для аудиторних занять, самостійної та індивідуальної роботи студентів, повний перелік та зміст лабораторних робіт, графік їх виконання та захисту.
В
кінці кожного змістовного модуля підбиті
підсумки до нього.
Зміст
Передмова 8
План організації навчального процесу
з курсу загальної фізики (розділ “Оптика”) 10
Перелік лабораторних робіт 13
Графік виконання ї захисту лабораторних робіт 14
Перелік навчально-методичної літератури
Підручники (основні) 15
Підручники (додаткові) 15
Збірники задач 15
Практикуми 15
РОЗДІЛ I. ЗМІСТОВИЙ МОДУЛЬ I Електромагнітна природа світла, його
характеристики 16
§1.1. Лекційний матеріал
1. Предмет дослідження оптики.
Короткий історичний огляд учення про світло 16
Розвиток оптики у XX столітті 17
2. Світло та його характеристики
основні енергетичні та світлові величини
Фотометрія 18
Вимірювання фотометричних величин 22
§1.2. Практичні заняття 26
Практичне заняття №1«Вступне заняття» 26
Практичне заняття №2«Фотометрія» 26
Зміст та основні формули 26
Приклади розв’язування задач 27
Задачі для самостійного розв’язування та
домашнього завдання 29
§1.3. Самостійна робота 30
Перелік компетентностей
першого змістового модуля 30
Питання для самоконтролю
першого змістового модуля 31
3. Банк завдань до першого змістового модуля 31
РОЗДІЛ II. ЗМІСТОВИЙ МОДУЛЬ II Хвильові властивості світла.
Інтерференція. Дифракція 34
§2.1. Лекційний матеріал 34
Метод здійснення когерентних
хвиль в оптиці 35
1. Метод Юнга 35
2. Бідзеркала Френеля 36
3. Біпризма Френеля 37
Інтерференція в тонких пластинках 38
Інтерференція в тонкому клині 40
Кільця Ньютона 40
Установка для спостереження кілець Ньютона 41
Інтерференційний рефрактометр Жамена 43
Інтерферометр Майкельсона 44
Інтерферометр Лінника 45
Інші застосування інтерференції 45
Багатопроменева інтерференція 50
Дифракція світла 54
Принцип Гюйгенса-Френеля 54
Графічне обчислення результуючої амплітуди 56
Дифракція в променях, що розходяться 58
1) Дифракція на круглому отворі 58
2) Дифракція на круглому екрані 59
Дифракція в паралельних променях 60
Дифракція від щілини 61
Дифракція на двох щілинах 62
Дифракційна решітка 63
Похиле падіння променів на решітку 67
Роздільна здатність дифракційної решітки 69
Дисперсія дифракційних решіток 70
З історії виготовлення дифракційних решіток 71
Дифракція рентгенівських променів 72
Поняття про голографію 73
Голографія із записом у тривимірному середовищі 76
Властивості й особливості голограм.
Застосування голографії 78