Принцип Гюйгенса-Френеля

Световая волна, возбуждаемая каким-либо источником света, может быть представлена как результат суперпозиции когерентных вторичных волн, «излуча­емых» фиктивными источниками.

Дифракционные явления присущи всем волновым процессам, но особенно отчетливо проявляются лишь в тех случаях, когда длины волн излучений сопоставимы с размерами препятствий. Так, звуко­вые волны хорошо слышны за углом дома, т.е. звуковая волна его огибает. Для наблюдения же дифракции световых волн необходимо создание специальных условий. Это обусловлено малостью длин све­товых волн (λ<1мкм).

2. Метод зон Френеля

Метод Френеля объясняет прямолинейность распространения света в свобод­ной от препятствий однородной среде. Чтобы показать это, рассмот­рим действие сферической световой волны от точечного источника S₀в произвольной точке пространстваР.

Волновая поверх­ность Ф разбивается на зоны так, чтобы расстояния от краев зоны до точки наблюдения Р отличались на /2:

Р₀РР₁РР₂Р…= /2,

тогда колебания в точку Рприходят в противофазе, и амплитуда результирую­ще­го колебания:

А = А₁  А₂ + А₃  А₄ + …  А_m (1)

34. Дифракция на щели и дифракционной решетке. Угловая дисперсия и разрешающая способность дифракционной решетки.

Угловая дисперсия и разрешающая способность дифракционной решетки

Основными характеристиками любого спектрального прибора являются его дисперсия и разрешающая способность.

Угловой дисперсией называется величина:

 . ()

Здесь   - угловое расстояние между близкими спектральными линиями,   - разность их длин волн.

35. Естественный и поляризованный свет. Поляризация в поляроидах: закон Малюса. Поляризация при отражении: закон Брюстера. Двойное лучепреломление.

Поляризация света. Естественный и поляризованный свет. Закон Малюса. Закон Брюстера. Распространение электромагнитных волн в одноосных кристаллах. Двойное лучепреломление. Поляризационные призмы и поляроиды.

Поляризованный свет - свет в котором колебания светового вектора, каким то образом упорядочены.

Естественный свет - свет в котором все направления колебания светового вектора Е равновероятны.

Закон Малюса: I=I₀*cos²α

Закон Брюстера: Закон оптики, выражающий связь показателя преломления с таким углом, при котором свет, отражённый от границы раздела, будет полностью поляризованным в плоскости, перпендикулярной плоскости падения, а преломлённый луч частично поляризуется в плоскости падения, причем поляризация преломленного луча достигает наибольшего значения. Легко установить, что в этом случае отраженный и преломленный лучи взаимно перпендикулярны. Соответствующий угол называется углом Брюстера.

Закон Брюстера:  , где n21 — показатель преломления второй среды относительно первой, θBr — угол падения (угол Брюстера).

Одноосные и двухосные кристаллы - кристаллы с одним или двумя направлениями вдоль которых существует двойное лучепрломление.

Двойное лучепреломление — эффект расщепления в анизотропных средах луча света на две составляющие. Если луч света падает перпендикулярно к поверхности кристалла, то на этой поверхности он расщепляется на два луча. Первый луч продолжает распространяться прямо, и называется обыкновенным, второй же отклоняется в сторону, нарушая обычный закон преломления света, и называется необыкновенным.

36. Тепловое излучение: основные понятия. Абсолютно черное тело. Закон Кирхгофа.

Тело называется абсолютно черным, если оно при любой температуре полностью поглощает все падающее на него излучение

Закон Кирхгофа: Отношение спектральной плотности энергетической светимости к спектральной поглощательной способности н.з. от природы тела; оно является для всех тел универсальной ф-цией частоты. (длины волны) и температуры:

. Для черного тела   =1, поэтому из закона Кирхгофа вытекает, что  для черного тела равна  . Таким образом, универсальная функция Кирхгофа есть не что иное, как спектральная плотность энергетической светимости черного тела. Энергетическая светимость АЧТ зависит только от температуры, т.е. Энергетическая светимость АЧТ пропорциональна четвертой степени его термодинамической температуры: , где σ - постоянная Больцмана. Этот закон – закон Стефана-Больцмана. Задача отыскания вида функции Кирхгофа (выяснения спектрального состава излучения ЧТ