
- •1)Законы геометрической оптики. Показатель преломления. Полное отражение. Линзы. Формула тонкой линзы.
- •2)Дисперсия света. Нормальная и аномальная дисперсия. Поглощение света. Закон Бургера-Ламберта.
- •3)Предмет волновой оптики. Интерференция световых волн. Когерентные волны. Интерференционные максимумы и минимумы.
- •4)Интерференция в тонких пленках.
- •5)Дифрация световых волн. Принцип Гюйгенса. Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля.
- •7)Естественный и поляризованный свет. Степень поляризации. Поляризатор.
- •8)Анализатор. Закон Малюса. Закон Брюстера. Двойное лучепреломление.
- •10)Законы теплового излучения. Формула Рэлея-Джинса и Планка
- •11)Фотоэффект. Виды фотоэффекта. Внешний фотоэлектрический эффект. Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта. Законы фотоэффекта. Квант. Теория ф.
1)Законы геометрической оптики. Показатель преломления. Полное отражение. Линзы. Формула тонкой линзы.
В основе геометрической оптики лежат несколько простых эмпирических законов:
Закон прямолинейного распространения света: свет в оптически однородной среде распространяется прямолинейно.
Закон независимости световых пучков: эффект, производимый отдельным пучком, не зависит от того, действуют ли одновременно остальные пучки или они устранены. Разбивая световой поток на отдельные световые пучки (например, с помощью диафрагм), можно показать, что действие выделенных световых пучков независимо.
3.Закон
отражения : отраженный луч лежит в
одной плоскости с падающим лучом и
перпендикуляром, проведенным к границе
раздела двух сред в точке падения; угол
i'1
отражения равен углу i1
падения:
4.Закон
преломления света (Закон
Снелла) луч падающий, луч преломленный
и перпендикуляр, проведенный к
границе раздела в точке падения, лежат
в одной плоскости; отношение синуса
угла падения к синусу угла преломления
есть величина постоянная для данных
сред:
где n21 — относительный показатель преломления второй среды относительно первой. Индексы в обозначениях углов i1, i'1, i2 указывают, в какой среде (первой или второй) идет луч.
Абсолютным
показателем преломления среды
называется величина n,
равная отношению скорости c
электромагнитных волн в вакууме к их
фазовой скорости v
в среде:
при углах падения в пределах от iпр до /2 луч не преломляется, а полностью отражается в первую среду, причем интенсивности отраженного и падающего лучей одинаковы. Это явление называется полным отражением.
Линзы представляют собой прозрачные тела, ограниченные двумя поверхностями (одна из них обычно сферическая, иногда цилиндрическая, а вторая — сферическая или плоская), преломляющими световые лучи, способные формировать оптические изображения предметов. Материалом для линз служат стекло, кварц, кристаллы, пластмассы и т. п. По внешней форме (рис. 232) линзы делятся на: 1) двояковыпуклые; 2) плосковыпуклые; 3) двояковогнутые; 4) плосковогнутые; 5) выпукло-вогнутые; 6) вогнуто-выпуклые. По оптическим свойствам линзы делятся на собирающие и рассеивающие.
Линза называется тонкой, если ее толщина (расстояние между ограничивающими поверхностями) значительно меньше по сравнению с радиусами поверхностей, ограничивающих линзу
где
—
расстояние от линзы до предмета;
—
расстояние от линзы до изображения;
—
главное фокусное расстояние линзы. В
случае толстой линзы формула остаётся
без изменения с той лишь разницей, что
расстояния отсчитываются не от центра
линзы, а от главных
плоскостей.
2)Дисперсия света. Нормальная и аномальная дисперсия. Поглощение света. Закон Бургера-Ламберта.
Дисперсией света называется зависимость показателя преломления n вещества от частоты (длины волны ) света или зависимость фазовой скорости v световых волн
от его частоты . Дисперсия света представляется в виде зависимости
показатель преломления для прозрачных веществ с уменьшением длины волны увеличивается; следовательно, величина dn/d по модулю также увеличивается с уменьшением . Такая дисперсия называется нормальной
ход кривой n() — кривой дисперсии — вблизи линий и полос поглощения будет иным: n уменьшается с уменьшением . Такой ход зависимости n от называется аномальной дисперсией.
Поглощением (абсорбцией) света называется явление уменьшения энергии световой волны при ее распространении в веществе вследствие преобразования энергии волны в другие виды энергии. В результате поглощения интенсивность света при прохождении через вещество уменьшается.
Поглощение света в веществе описывается законом Бургера*:
где I0 и I — интенсивности плоской монохроматической световой волны на входе и выходе слоя поглощающего вещества толщиной х, — коэффициент поглощения, зависящий от длины волны света, химической природы и состояния вещества и не зависящий от интенсивности света.