Алгоритм решения задач по волновой оптике

Задачи волновой оптики охватывают вопросы дисперсии, интерференции и дифракции света.

Большинство задач на дисперсию носит качественный характер. Расчетные задачи предполагают чаще всего определение пространственного распределения световых лучей с различной длиной волны в процессе их преломления в средах. При решении этих задач необходимо составить основные уравнения на базе законов преломления и вспомогательные — с использованием дополнительных данных условия задачи.

В качестве общего подхода к решению задач на интерференцию можно предложить следующие действия:

выяснить причины появления оптической разности хода между интерферирующими лучами, определить эту разность как  = L₂-L₁ = n(l₂-l₁) и записать условия максимума или минимума освещенности в интерференционной картине. Эти условия и будут основными уравнениями для определения искомой величины.

Большая часть задач на дифракцию света предполагает расчет дифракции в параллельных лучах на дифракционной решетке. В этих случаях необходимо составить основные уравнения с учетом условий положения главных максимумов освещенности на экране при наблюдении дифракционной картины. При определении числа максимумов следует полагать, что дифракционная картина симметрична относительно так называемого нулевого (центрального) максимума.

Составленная система основных и вспомогательных уравнений решается относительно искомой величины по общей схеме.

ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ

Формула	Пояснения
	длина тела, движущегося относительно инерциальной систмы отсчета со скоростью v; l0 – собственная длина тела; с – скорость света в вакууме
	промежуток времени между событиями, измеренный в неподвижной системе отсчета, где 0 – собственное время, измеренное в системе отсчета, движущейся со скоростью v относительно неподвижной системы отсчета
	релятивистский закон сложения скоростей, где v – скорость тела относительно неподвижной системы отсчета; - скорость тела относительно подвижной системы отсчета; u – скорость подвижной системы отсчета относительно неподвижной
	релятивистский импульс тела, где m0 – масса покоя тела1
	релятивистская масса тела
	полная энергия тела (закон взаимосвязи массы и энергии)
	энергия покоя тела (собственная энергия)
	кинетическая энергия свободного тела

Алгоритм решения задач по сто

При решении задач на основы специальной теории относительности необходимо:

1) четко определить подвижную и неподвижную системы отсчета,

2) определиться в отношении собственных параметров (l₀, ₀, m₀, E₀) тела, покоящегося относительно подвижной системы отсчета,

3) записать соотношения между собственными и релятивистскими параметрами тела на основании вышеуказанных формул;

4) решить задачу относительно искомой величины по общей схеме.

СВЕТОВЫЕ КВАНТЫ

Формула	Пояснение
	энергия фотона, где - частота,  - длина волны; с = 3108 м/с- скорость света в вакууме; h = 6,62510–34 Джс – постоянная Планка
	импульс фотона
	масса фотона
	уравнение Эйнштейна для фотоэффекта, где А – работа выхода; mе – масса электрона; vmax – максимальная скорость вылетевшего электрона
	максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона, где UЗ – задерживающее напряжение; е – заряд электрона
	красная граница фотоэффекта
	световое давление, где I – интенсивность света;  – коэффициент отражения света ( = 1 – зеркальное отражение,  = 0 – полное поглощение)
	интенсивность света, где Е – энергия света; S – площадь освещаемой поверхности; t – время освещения