14. Ход лучей в простейших оптических устройствах. Формула линзы.

1. П лоско-параллельная пластинка. Хар-ся толщиной.

3. З еркало. Изображ. на самих лучах – действительное.

На продолжении лучей – мнимое.

4. Призма. Θ – преломляющий угол

ϕ - угол смещения. Угол смещения зависит о угла падения.

5. Линза. Собирающая:

Рассеивающая:

;

. Линзы исп.для увеличения изображений. Когда линзы тонкие, лучи через центр не преломляются

15. Интерференция света. Примеры. Общие условия max и min интерференции света.

- это явл. возникновения max и min интенсивности света при сложении когерентных волн.

Радужные полосы на лужах – интерференция на пленках.

Две волны когерентны если у них одинаковые частоты колебания (w₁=w₂) и один. направление колебаний (A₁||A₂).

Уравнения волн: x₁=A₁sinϕ₁(t₁r)

X₂=A₂sinϕ₂(t₁r)

Для разности фаз: 

Условие max и min интерференции для оптической разности хода:

Примеры интерференции:

1. Опыт Юнга.

16. Опыт Юнга. Кольца Ньютона.

• Опыт Юнга:

S – источник света

S_1,2 – дистанция м/д прорезями

d – дистанция м/д экраном

с прорезями и проекционным экраном.

l₁+l₂=2L l₁-l₂=δ

n₂=n₁-1

l₁²=L²+(x+ )²:l₂=L²+x( )²

l₁²- l₂²=( l₁- l₂)( l₁+ l₂)=2xd=>δ= =k⅄

Для интерференции расстояние d должно быть много меньше L (d<<L). X_max=k

В опыте пучок света направляется на непрозрачный экран с двумя параллельными прорезями. Это опыт демонстрирует интерференцию света. Ширина прорезей ≈ длине волны излучаемого света.

• Кольца Ньютона.

К ольцеобразные min и maх, появляющиеся вокруг точки касания слегка изогнутой выпуклой линзы и плоскопарралельной пластины при прохождении света сквозь линзу и платину. Волна 1 появляется в результате отражения от выпуклой поверхности линзы на границе стекло-воздух, а волна 2 – в результате отражения от пластины на границе воздух-стекло. Эти волны когерентны, т.е. они имеют одинаковую волну и постоянную разность фаз, которая возникает из-за того, что волна 2 переходит больший путь, чем волна 1.

Из ур-я Максвела можно показать, что при отражении электромагнитных волн от оптически более плотной среды, фаза меняется на π, а разность на

; Интерференционная картина в виде колец возникает м/д поверхностями, одна из которых плоская, а другая имеет больший радиус кривизны (стеклянная пластина и плосковыпуклая линза).

1 7. Дифракция. Принцип Гюйгенса-Фринеля. Метод зон Фринеля.

Дифракция – сов-ть явлений, связанных с нарушением закона прямолинейности при прохождении света через отверстия или преграды.

В результате дифракции в области геометрической тени возникает дифракционная картинка, min и max интенсивности.

Э то явление объясняется принципом Гюйгенса- Фринеля: Каждая точка волнового фронта является источником вторичных сферических волн, которые интерферируют (складываются). Для расчета дифракц.картин Фринелем сформулирован метод: A₁>A2>A3>A₄…

m=

Если min зон преград: +A_n-…

Мы видим свет, сост. половину первой зоны. Вывод является доказательством закона прямолинейности по принципу Френеля.

Дифракция на щели.

Все эти волновые явления наблюдаются тогда, когда характерные размеры сравнимы с длиной волны. L~⅄ (волновая оптика), L>>⅄ (геом.оптика).

Св-во: линза не имеет разности хода лучей. ; - min; - max.