Раздел 4. Геометрическая и волновая оптика.

4.1.Темы Тема 1. Предварительные сведения.

Световая волна. Показатель преломления среды. Законы геометрической оптики. Преломление света в пластинках и призмах. Параксиальная оптика. Формулы Френеля. Преломление света на сферических поверхностях. Правило знаков. Оптическая длина пути. Принцип Ферма. Таутохронность. Формула тонкой линзы. Ход реальных лучей в толстой линзе. Аберрации простейших оптических систем.

Л. 1: § 16.115, § 16.117, § 16.116; Л. 2: § 3.7, § 3.8, § 3.9.

Тема 2. Интерференция света.

Временная и пространственная когерентность. Длина и радиус когерентности. Принцип суперпозиции волн. Интенсивность при сложении колебаний. Интерференция двух волн. Опыт Юнга. Ширина интерференционной полосы. Влияние немонохроматичности и размера источника на интерференционную картину.

Л. 1: § 17.19, § 17.119, § 17.120, § 17.122; Л. 2: § 4.10, § 4.11

§ 4.12.

Тема 3. Многолучевая интерференция. Интерферометры.

Полосы равного наклона и равной толщины. Кольца Ньютона. Интерференция при отражении от тонкой пластины. Просветление оптики. Способы наблюдения интерференции света: зеркало Ллойда, бипризма и бизеркала Френеля. Интерферометры Майкельсона и Фабри-Перо.

Л. 1: § 17.124.

Тема 4. Дифракция света.

Принцип Гюйгенса-Френеля и его применения к решению задач распространения волн. Интенсивность при сложении колебаний. Дифракция Френеля. Зоны Френеля. Дифракция Френеля от края полуплоскости и от щели. Спираль Корню.

Л. 1: § 18.126, § 18.128; Л. 2: § 5.13.

Тема 5. Дифракционная решетка. Понятие о голографии.

Дифракция Фраунгофера от щели. Дифракционная решетка. Угловая дисперсия и разрешающая способность решетки. Дифракция рентгеновских лучей. Формула Вульфа-Бреггов. Рентгеноструктурный анализ: методы Лауэ и Дебая. Понятие о голографии.

Л. 1: § 18.126, § 18.130, § 18.131, § 18.136; Л. 2: § 5.14, § 5.16.

Тема 6. Поляризация света.

Естественный и поляризованный свет. Поляризаторы и анализаторы. Степень поляризации. Закон Малюса. Поляризация при отражении и преломлении. Угол Брюстера. Прохождение поляризованного света через анизотропную среду.

Л. 1: § 19.134, § 19.135, § 19.136; Л. 2: § 6.17 - § 6.19.

Тема 7. Поляризация света при двойном лучепреломлении.

Обыкновенная и необыкновенная волны. Полуволновые и четвертьволновые пластинки. Интерференция поляризованных волн. Искусственная анизотропия. Эффект Керра. Вращение плоскости поляризации (оптическая активность). Эффект Фарадея (вращение плоскости поляризации в магнитном поле).

Л. 1: § 19.136, § 19.137, § 19.140, § 19.141;

Тема 8. Распространение света в веществе. Дисперсия.

Распространение света в веществе. Дисперсия, поглощение и рассеяние света. Оптическая связь. Полное внутреннее отражение и его применения.

Взаимодействие света с веществом. Опыт Тиндаля. Дисперсия света: опыты Ньютона и Рождественского. Метод “крюков” Рождественского. Механизм поглощения света. Механизм поглощения света согласно представлениям Планка. Рассеяние света. Виды рассеяния света. Релеевское рассеяние света.

Физические принципы построения системы «Стелс» (самолет-невидимка). Физические принципы построения гелионагревателей.

Л. 1: § 20.142, § 20.146, § 20.145.

Литература[2,с. 338-375, 378-417, 419-434, 437-446].