14. Поляризация.

В 1808г. обнаружил Э.л.Малюс. Свеча раздваивалась, когда на нее смотрели через пластинку исландского шпата. Но если смотреть на это в воде, то при определенном угле отражения свеча пропадала. Он пришел к выводу, что отраженный таким способом луч облаает особой ассиметрией - поляризацией.

Линейно-поляризованное называют волну с неизменным направлением колебанием вектроров Е. Если концы этих векторов описывают с течением времени окружности или эллипсы, то волну называют циркулярно-поляризованое или эллиптически-поляризованной.

15. Поляризация света при отражении, угол Брюстера.Шотландский физик Дэвид Брюстер одновременно с французом Араго открыл новый вид поляризации - хроматическую и в 1815г. открыл закон, определяющий угол отражение,при котором отраженный от поверхности диэлектрика свет полностью полиризован.

16. Интерференция света.

Интерференци волн - явления взаимодействия когерентных волн. В общем случае заключается в пространственном перераспределении интенсивности результирующей волны в зависимости от поведения во времени амплитуд, фаз, частот, направление поляризации интерфирирующих волн.

Интерференция света - сложение световых волн, при котором наблюдается пространственное прераспределение интенсивности света в виде чередующихся светлых и темных полос.

17. Когерентность источников света.

Необходимым условием существования устойчивой во времени интерференционной картины является согласованное протекание колебательных процессов в накладывающихся волнах. Для этого необходимо, чтобы эти волны были одинаковой частоты и постоянной разности фаз. Такие волны называют когерентными.

18. Длина и время когерентности.

Любой немонохроматический свет можно представить в виде совокупности сменяющих друг друга независимых гармонических цугов. Средняя продолжительность цуга называется временем когерентности. Когерентность существует только в пределах одного цуга.

Длина когерентности - расстояние, после прохождени которого две или несколько волн утрачивают когерентность.

19. Образование интерференционной картины для двуз одинаково поляризованных волн.

Наиболее отчтетливо интерференция проявляется, когда две волны имеют одинаковую поляризацию, а их интенсивности равны, тогда в максимумах интенсивность света равно учетверенной исходной, в минимумах нулю. Когерентные волны можно получить, разделив волну, излучаемого одним точечным источником. Если эти волны пройдут различные оптические пути, то при их последующем наложении будет наблюдаться интерференционная картинка.

20. Опыт Юнга.

Яркий пучок солнечных лучей освещал жкран с двумя маленькими отверстиями, расположенными близко друг к другу на равных расстояниях от первого отверстия. Эти малые отверстия действовали ак вторичные точечные синфазные источнии, и исходящие от них волны, перекрываясь, создавали на удаленном экране интерференционную картину. Томас Юнг - начало 19го века.

21. Бипризма Френеля.

Когерентными могут быть только лучи, создаваемые одним и тем же источником света.

Бипризма - оптический элемент, имеющий два острых одинаковых, весьма малых угла альфа и тупой угол(180градусов - 2*альфа).

В Бипризме Френеля две одинаковые призмы с очень маленькими углами прижимаются своими узкими поверхностями и склеиваются. Если поместить с одной стороны бипризмы источник света, а с другой - экран, то на экране можно наблюдать интерференцию.

22.Электрооптический эффект Керра - квадратичный эффект - возникновение двойного дучепреломления в оптически изотропныз веществах под действием внешнего электрического поля. Оптически изотропная среда, помещенная в электрическое поле, становится анизотропной, приобретает свойства одноосного кристалла, оптическая ось которого направлена вдоль поля.

Ячейка Керра- плоский конденсатор,заполненный прозрачным изотропным веществом.

Дифракция света.

Отклонение света от прямолинейного распространения в среде с резкими неоднородностями называется дифракцией.Она приводит к огибанию световыми волнами препятствий и частичному проникновению света в область геометрической тени.

Принцип Гюйгенса-Френеля.

Каждый элемент поверхности, которой достигла в данный момент волна, является уентромэлементарныз волн, огибающая которых будет волновой поверхностью в следующий момент времени.

Гюйгенс: каждую точку среду, куда приходит волна, можно рассматривать, как источник вторичных сферических волн. Фактически это способ нахождения фронта волны на какой-то момент времени путем построени огибающей волн, распространяющихся от вторичных источников.

Дифракционная решетка - это оптический прибор, представляющий собой периодическую структуру из большого числа регулярно расположенных элементов, на которых происходит дифракция света. Расстояние между соответствующими точками соседних щелей называется периодом решетки d.

Тепловое излучение - электромагнитной излучение веществом и возникающее за счет его внутренней энергии. Имеет сплошной спектр.

Поглащательная способность тела - отношение поглощаемого телом потока излучения к падающему на него монохроматическому потоку излучения, то есть отношение поглощенной энергии к энергии падающего излучения.

Равновесное излучение - электромагнитное излучение, находящееся в термодинамическом равновесии при определенной температуре с веществом испускающим и поглощающим это излучение. Его часто называют излучением абсолютно черного тела.

Абсолютно черное тело (Кирхгофф, 1859) - тело, которое полностью поглощает любое падающее на его поверхность электромагнитное излучение, независимо оттемпературе этого тела.

Температура, при которой абсолютно черное тело излучает свет такого же спектрального состава называют цветовой температурой.

Закон Рэлея-Джинса - закон распределения энергии в спектре излучения абсолютно черного тела в зависимости от температуры:

u=8п*v(в кв.)/с(в кубе)*kT, где u-плотность излучения частоте v.

Ультрафиолетовая катастрофа.

С ростом частоты илучения из закона Р.-ДЖинса вопреки опыту следует, что энергия излучения должна неограниченно расти, достигая чрезычаяно больших значений в далекой УФ области спектра.

Закон излучения Планка - закон распределения энергии в спектре равновесного излучения при определенной температуре.

Лучистый теплообмен - вид теплопередачи, где теплота может передавать через вакуум.

Закон Стефана-Больцмана:

q=6*S*(Т1в 4ст.-Т2 в 4ст.)

q - тепловой поток,

6(сигма) - постоянная Стефана-Больцмана.

Полная объемная плотность равновесного излучения пропорциональна 4й степени абсолютной температуры.

Закон излучения Вина - закон распределения энергии по частотам в спектре равновесного излучения в зависимости от абсолютной температуры, представляющей собой Закон излучения Планка для случая, когда энергия фотонов много больше тепловой энергии частиц вещества.

Фотоэффект - процесс взаимодействия электромагнитного излучения с веществом, в результате которого энергия фотонов переается электронам вещества, то есть испускание электронов веществом при поглощении им квантов электромагнитного излучения(фотонов).

Опыты Столетова.

В 1888 году А.Г.Столетов освещал дугой металлическую пластинку и установил, что она теряет заряд только в тех случаях, когда она предварительно была заряжена отрицательно.

Закономерности:

- под действием света вещество теряет только отрицательные заряды,

- явление вызывается преимущестенноУФ-лучами,

- разряжающее действие лучей пропорционально мощности падающего излучения,

- разряжающее действие лучей обнаруживается даже при весьма кратковременном освещении, причем между моментом освещения и началом разряда не протекает заметного времени.

Фотоэлектронная эмиссия - испускание электронов твердыми телами или жидкостями под действием э\м излучения в вакуум или др. среду, т.е. вырывание светом электронов из металлов наружу.

Формула Эйнштейна.

h*v=h(пост.Планка)*w(омега-частота падающего света)=e*P(работа выхода)+m*v в кв.\2

элементарнаяэнерги э\м излучения пропорциональная частоте излучения.

Распределение потенциальной энергии для ограниченного металла имеет вид потеняиальной ямы(ееглубина - сродство к электрону).

Выйти из тела могут только те электроны, энергия которых больше энергии покоящегося вне эмиттера электрона.

Красная граница фотоэффекта - длина волны падающего на металл излучеия, начиная с которой наблюдается фотоэффект, то есть минимальная частота света, при которой возможен внешний фотоэффект для данного вещества.

Световое давление - давление, проивзоимое светом на отражающие и поглощающий тела, частицы, а также отдельные атомы и молекулы.

Опыты Лебедева.

Лопасти миниатюрных крылышек с хорошей теплопроводностью, подвешенных на тончайшей упругой кварцевой нити освещались серией коротких импульсов, при этом измерялось закручивание нити, по отклонению зайчика, отбрасываемого укрепленным на вертушке зеркальцем. Подвес находился в откачанном сосуде. Величина светового потока градуировалась с помощью чувствительного термоэлемента. Это дало измеренисогласующиеся с теорией на 20%.

Позже он измерил давление света и подтвердил гипотезу о причинах искривлениях хвостов комет под действием Солнца.

Люминисценция - излучение, представляющее собой избыток над температурным излучением тела в том случае, если это избыточное излучение обладает конечной длительностью примерно от 10 в минус десятой степени с и больше.

т.е. это спонтанное испускание электронно- или колебательно-возбужденными молекулярными частицами или атоми, не находящимися в тепловом равновесии с окружением.

Бывает:

фотолюминисценция(от фотовозбуждения),радиолюминисценция,рентгенолюминисценция, катодолюминисценция, ионолюминисценция, альфа-люминисценция, трибололюминисценция(при дроблении), хемилюминисценция, электролюминисценция, биолюминисценция, термолюминисценция, сонолюминисценция (от звука).