Вопрос 50.

Электромагнитные волны были открыты теоретически Максвеллом, изучая свои четыре уравнения; он преобразовал их таким образом, что получилось уравнение волны. Следовательно, что электрические магнитные поля могут взаимодействовать таким образом, что получится волновой процесс-волна, которая распространяется в пространстве со скоростью света. В ней электрическое и магнитное поля взаимодействуют, поддерживая друг друга. Следовательно, электромагнитная волна распространяется с малым затуханием, может распространятся на большие расстояния.

Так как электрическое поле меняется со временем, магнитное поле тоже меняется. Образуется цепочка связанных между собой электрических и магнитных полей, которые распространяются в пространстве. Это электромагнитная волна.

Максвелл вычислил основные свойства электромагнитной волны. Оказалось, что она должна распространятся в пространстве со скоростью света. Волна должна отражаться от повехности также, как отражается свет от зеркала. На границе раздела сред волна должна испытывать преломление по законам Снеллиуса. Из того, что свойства волны совпадают со светом, вывод: свет - электромагнитная волна. Позже, Герц получил волны на опыте и последовательно обосновал их свойства, которые совпали с вычисленными Максвеллом. Свойства волн зависят от длины волны и, следовательно, разделяются на несколько диапазонов.

Оптическим называется диапазон электромагнитных волн, которые включают в себя инфракрасные лучи, видимый и ультрафиолетовый свет. Свет называется монохроматическим (одноцветным), если в нем присутствует только одна длина волны. Этот цвет вызывает ощущение определенного цвета(555 нм-зеленый цвет). Особое значение имеет белый цвет. Белым называется такой свет, в котором содержатся все длины волн видимого диапазона в той пропорции, в которой они присутствуют в солнечном свете, который достигает поверхности земли.

Вопрос 51.

Поляризация — для электромагнитных волн это явление направленного колебания векторов напряженности электрического поля E или напряженности магнитного поля H. Когерентное электромагнитное излучение может иметь:

Линейную поляризацию — в направлении, перпендикулярном направлению распространения волны;

Круговую поляризацию — правую либо левую, в зависимости от направления вращения вектора индукции;

Эллиптическую поляризацию — случай, промежуточный между круговой и линейными поляризациями

Прохождение света через кристалл. Если кристалл поворачивать относительно направления первоначального луча, что поворачиваются оба луча, прошедшие через кристалл - (двойное лучепреломление).

Призма Николя (сокр. николь) — поляризационное устройство, в основе принципа действия которого лежат эффекты двойного лучепреломления и полного внутреннего отражения.

Вопрос 52.

Разные источники света создают излучения, в которых интенсивность разных длин волн не одинакова. Распределение интенсивности по длинам волн - спектр излучения, который можно наблюдать в спектроскопе. Вид спектра зависит от источника света. Свет излучается атомами и молекулами. Энергия атомов и молекул может принимать не любые значения, а только определенные. Это можно изобразить на диаграмме…Это энергетические состояния атомов. Нижний - основное энергетическое состояние Е0.Большую часть времени атом проводит в основном состоянии с наименьшей энергией. Он может перейти в одно из возбужденных состояний. Спустя короткое время он самопроизвольно возвращается в основное состояние. Этот переход на диаграмме изображается стрелкой. При этом излучается свет, энергия которого равна разности энергии начального и конечного энергетических состояний: W=Ei+Ej

Свет излучается отдельными порциями. Эти порции- кванты, фотоны. Если атом встречает квант света, энергия которого совпадает с разностью энергий его энергетических состояний, то он этот квант поглощает.

Таким образом, свет излучается и поглощается квантами, т.е. распространяется в пространстве квантами. Каждый квант несет определенную порцию энергии. Энергия кванта связана с частотой света или с его длиной волны. Эта связь выражается следующей формулой: W=h*ν, где h- коэффициент (постоянная Планка), ν- частота света. Формулу получил Планк, следовательно, она носит название формулы Планка.

W=h*c/λ, где λ-длина волны.