Контрольные вопросы (часть 3) Волновая оптики

1. Законы отражения, преломления и полного внутреннего отражения света.

1)Закон прямолинейного распространения света : Свет в однородной среде распространяется прямолинейно.

2)Закон независимости световых пучков : Эффект, производимый одним лучом не зависит от одновременного действия других лучей.

3)Закон отражения :луч падающий ,луч отраженный и нормаль, лежат в одной плоскости и угол падения i равен углу i’ отражения.

4)Закон преломления : Луч падающий , луч преломленный и нормаль, лежат в одной плоскости.

(отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для данных сред)

- относительный показатели преломления второй среды относительно первой.

При углах падения, заключенных в пределах от i_пред до π/2, свет во вторую среду не проникает, интенсивность отраженного луча равна интенсивности падающего. Это явление называется полным внутренним отражением.

2. Интерференция света. Условия максимума и минимума интерференции. При каком соотношении между длиной когерентности и оптической разности хода возможно наблюдение интерференции света?

Интерференция света – это наложение двух или нескольких когерентных волн, в результате которого происходит перераспределение интенсивности света.

Если , то это максимум интерференции;

Если ,то это минимум интерференции ;

где m – порядок интерференции; – длина волны.

Интерференция света наблюдается только при условии , где , где -длина когерентности, -оптическая разность хода, с-фазовой скоростью, -время когерентности.

3. Дайте определение монохроматических волн. Укажите примерные границы оптического диапазона длин волн электромагнитного излучения.

монохроматические волны – неограниченные в пространстве волны одной определенной и строго постоянной частоты

4. Дайте определение когерентных волн. Объясните такие понятия как время и длина когерекгности световых волн. Что такое пространственная когерентность?

Когерентные волны – это волны , имеющие одинаковые частоту и постоянную во времени разность фаз.

Длительность излучения световых волн носит название времени когерентности,а их протяженность в пространстве называется длиной когерентности,т.е. длина когерентности – есть расстояние ,при прохождении которого две или несколько волн утрачивают когерентность.

Когерентность колебаний, которые совершаются в одной и той же плоскости, перпендикулярной направлению их распространения называется пространственной когерентностью.

5. Как связаны фазовые скорости распространения световых волн в среде и в вакууме? Дайте определение оптической длины пути, а также оптической разности хода двух световых волн.

Оптическая длина пути –это произведение геометрической длины s пути световой волны в данной среде на показатель т преломления это среды.(L =S*n)

Оптическая разность хода – величина, равная разности оптических длин проходимых волнами путей.

, где

n – показатель преломления;

r1,r2– длины пути.

, - оптические длины ,проходимых волнами путей

Фазовая скорость : , c- cкорость электромагнитной волны в вакууме, v-скорость электромагнитной волны в среде,n-оптический показатель преломления среды ,т.е. фазовые скорости световых волн в среде и в вакууме связаны показателем преломления n.