Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Практические занятия по общей физике. Оптика. Учебное пособие
.pdf
Предположим, что с каждой единичной площадки в единицу телесно-
E
го угла за единицу времени излучается энергия W, и выберем малую площадку S, лежащую на главной оптической оси объектива. По условию задачи диаметр линзы мал по сравнению с фокусным расстоянием F
(а, следовательно, и d). Поэтому при подсчете телесных
углов, под которыми линзу видно из различных точек предмета, их можно считать равными
друг другу, а площадь S
сегмента
1 = 2 = … = n = Sл
– равной площади соответствующего шарового
л
/ d
2
, где d1 – расстояние между предметом
1
и линзой. Учитывая это, для светового потока, падающего на линзу от единичной площадки предмета, получим Ф
W S Sл /d
0 =
ток, падающий на линзу со всей площади предмета S
N
ФФWS S d
10л 1
i
1
i
2
2
. Полный световой по-
1
, будет равен:
0
.
Подставляя это выражение в формулу освещенности изображения,
получим:
WS S S d .
10л 11
2
Расстояние d
, на которое нужно поместить предмет, чтобы полу-
1
чить данное увеличение изображения, а также отношение площади
изображения к площади предмета, определяется из основных формул
собирающей линзы:
1/F = 1/d1 + 1/f1; k1 = f1/d1; k
12 = S1
Исключая из уравнений с помощью этих формул величины d
, получим окончательное выражение для освещенности изображения
и S
1
при экспозиции t
:
1
/ S0.
, S0
1
E1 = W F2 (1 + k1)2 Sл.
Проводя точно такие же рассуждения для второго положения
предмета, находим:
E2 = WF2 (1 + k2)2 Sл.
Подставляя эти формулы и проводя преобразования, находим:
T1 = t2 [(1 + k2)/(1 + k1)]2.
Пример 13. Фотографический снимок печатали контактным способом.
При этом лампа располагалась на расстоянии r
а экспозиция длилась t
секунд. Каково должно быть время экспозиции,
1
60 см от снимка,
1 =
если заменить лампу на другую, сила света которой втрое меньше, поместив ее от снимка на расстоянии r
45 см?
2 =
Решение. Фотографическое действие света пропорционально световой
энергии, попавшей на фотобумагу за время экспозиции. Эта энергия
31
пропорциональна произведению освещенности фотобумаги на время.
Чтобы получить одинаковые снимки, необходимо добиться выполнения
равенства (I
2
1/r1
)t1 = (I2/r
чательно получаем: t
этому t
2 =
27 с.
2
2
2 = (I1
)t
. Здесь через I обозначена сила света. Окон-
2
/ I2)(r2 /r1)2 t
. По условию задачи I
1
/ I2 =
1
3, по-
Пример 14. Две лампы силой света I
на расстоянии l
1,8 м друг от друга. Найти, на каком расстоянии x
=
25 кд и I
1 =
8 кд находятся
2 =
от первой лампы нужно поместить лист бумаги, чтобы освещенность его
со стороны первой лампы была вдвое больше, чем со стороны второй.
Решение. Освещенность экрана с одной стороны E
E
и r
2
=
2 =
2
I2/r
. По условию E
2
l[–I2 + (I1I2)
=
1/2
1
]/(I1 – I2) =
E
и r
2
r2 =
+
1
0,8 м. Второй корень квадратного уравне-
l. Отсюда r
l[I
=
1
1 = I1/r1
(I1I2)
–
1
2
, с другой –
1/2
]/(I
1
–
I2) =
1 м
ния не соответствует условиям задачи, поскольку экран должен быть
расположен между лампами.
Пример 15. Лампа, подвешенная к потолку, обладает в горизонтальном
направлении силой света I
тину, площадь которой S
напротив лампы на расстоянии а
находится большое плоское зеркало на расстоянии b
96 кд. Какой световой поток Ф падает на кар-
=
0,5 м2, если картина висит вертикально на стене
=
4 м от нее, а на противоположной стене
=
2 м от лампы?
=
Решение. Из точки, где расположена лампа, картина видна под телесным
углом ω
1 =
2
S/a
, так как можно считать, что все точки картины одинаково
удалены от источника. Следовательно, на картину от лампы падает световой поток Ф
1 = Iω1
. Влияние зеркала можно учесть, если заменить его
дополнительным источником, обладающим той же силой света I и находящимся на расстоянии 2b от первого источника, т. е. на расстоянии
r
= a +
на картину, Ф
2b от картины. Световой поток от второго источника, падающий
2 = Iω2
, где ω2 ≈
2
S/r
. Полный световой поток
Ф = Ф1+Ф2 = [IS/a2] + [IS/(a + 2b)2]
Пример 16. Лампа, сила света которой I
200 кд, укреплена на потолке
=
3,75 лм.
≈
комнаты. Определить суммарный световой поток, падающий на стены
и пол комнаты.
Решение. Стены и пол комнаты видны из точки, находящейся на потол-
ке под телесным углом ω
2π стерадиан, поэтому Ф
=
= Iω =
1256 лм.
Задачи для самостоятельного решения
1. На столбах высотой h
1000 кд и I
I
1 =
750к д, расстояние между столбами l
2 =
5 м и h
1 =
8 м горят две лампы силою
2 =
20 м. Какая
=
точка между основаниями столбов освещается обоими источниками одинаково?
32
2. На высоте h
висит лампа силой света I
2 м над серединой круглого стола диаметром d
1 =
100 кд. Ее заменили лампой I
1 =
изменив расстояние до стола так, что освещенность середины стола
не изменилась. Как изменится освещенность края стола?
Два точечных источника света расположены на расстоянии l
3.
друг от друга. На перпендикуляре, восстановленном к линии, со-
2 =
3 м
=
25 кд,
2 м
=
единяющей источники, в ее середине расположена под углом
к перпендикуляру небольшая площадка на расстоянии h
этой линии. При
одинаковы и равны E
4.
Три лампочки стоят в углах равностороннего треугольника, при-
15° освещенности обеих сторон площадки
=
20 лк. Определить силы света источников.
=
1 м от
=
чем центр этого треугольника находится на расстоянии l от внутренней поверхности цилиндрического экрана. Две лампочки потушили. На каком расстоянии нужно поставить оставшуюся
лампочку, чтобы освещенность в точке экрана, лежащей ближе
всего к этой лампочке, осталась неизменной? Расстояние между
лампочками равно l
5.
Над круглым столом радиуса R на высоте h
.
3R висит точечный
=
источник света. Во сколько раз изменится освещенность в центре
стола и на его краях, если над источником света на расстоянии 2h
от поверхности стола поместить плоское зеркало, расположенное
параллельно плоскости стола?
Поверхность освещается перпендикулярными лучами точечного ис-
6.
точника, находящегося на расстоянии l
верхности. Поверхность отодвигают от источника на l
4 м от освещаемой по-
1 =
1 м. На ка-
2 =
ком расстоянии x сбоку источника нужно поместить плоское
зеркало перпендикулярно поверхности, чтобы максимальная освещенность экрана осталась неизменной?
Яркость светящегося куба с ребром a
7.
направлениях и равна B
5 ккд/м2. В каком направлении сила света
=
0,2 м одинакова во всех
=
куба максимальна? Определить максимальную силу света куба.
8.
В вершинах равностороннего треугольника находятся одинаковые
источники света. Показать, что маленькая пластинка, помещенная
в центре треугольника под произвольным углом к сторонам треугольника, освещена одинаково с обеих сторон.
Над центром круглого стола радиусом r
9.
в виде плоского горизонтального диска площадью S
кость светильника не зависит от направления и равна B
1 м подвешен светильник
=
100 см2. Яр-
=
16 000 кд/м
=
На какой высоте h от поверхности стола надо поместить светильник, чтобы освещенность периферийных точек стола была максимальной? Какова будет эта освещенность?
2
.
33
10. На высоте h
1 м над центром круглого стола радиусом r
=
1 м под-
=
вешен точечный источник, сила света которого так зависит от
направления, что освещенность всех точек стола оказывается равномерной. Найти световой поток, падающий на стол, если I
Над столом находится светильник – плоский горизонтальный диск
11.
радиусом r
0,75 м. Освещенность стола под центром светильника равна
h
=
E
70 лк. Найти светимость этого источника, считая его ламбер-
=
0,25 м. Расстояние от него до поверхности стола
=
100 кд.
0 =
товским.
Светильник, имеющий вид равномерно светящейся сферы радиуса
12.
6 см, находится на расстоянии h
r
=
ника равна B
=
2·10
4
кд/м2 и не зависит от направления. Найти
3 м от пола. Яркость светиль-
=
освещенность пола непосредственно под светильником.
Как должны относиться спектральные интенсивности волн с дли-
13.
нами
0,555 мкм и
1 =
0,51 мкм, чтобы световое ощущение че-
2 =
ловеческого глаза было одинаковым (при дневном свете)?
14.
Световому потоку в Ф
1 лм на длине волны
1 =
555 нм соответ-
1 =
ствует поток энергии, равный 0,0016 Вт. Какой поток энергии соответствует световому потоку в Ф
100 лм, образованному излучени-
2 =
ем, для которого относительная спектральная чувствительность
глаза равна 0,762?
Точечный изотропный источник силой света I
15.
тром круглого стола радиусом r
0,5 м на высоте h
=
50 кд висит над цен-
=
1 м. Опреде-
=
лить величину потока, падающего на стол, и долю полного потока.
16.
Лампа, подвешенная к потолку, обладает в горизонтальном направ-
лении силой света I
тину, площадь которой S
на стене напротив лампы на расстоянии а
96 кд. Какой световой поток Ф падает на кар-
=
0,5 м2, если картина висит вертикально
=
4 м от нее, а на проти-
=
воположной стене находится большое плоское зеркало на расстоянии b
17.
Для чтения считается нормальной освещенность E
2 м от лампы?
=
50 лк. На ка-
=
кой высоте над столом следует повесить лампу силой света
50 кд, чтобы обеспечить такую освещенность в точках поверх-
I
=
ности стола, лежащих непосредственно под лампой?
18.
Ширина кадрового окна киноаппарата a
2,4 м. Во сколько раз освещенность экрана будет меньше осве-
a
2 =
1,2 см, ширина экрана
1 =
щенности окна в аппарате? Какая освещенность кадрового окна
должна быть создана, если минимально допустимая освещенность
экрана должна быть E
Над столом на высоте h
19.
4 лк?
=
30 см висит настольная лампа. Опреде-
=
лить освещенность в точке поверхности стола, удаленной на рас-
34
стояние а
I
25 кд.
=
На каком расстоянии необходимо ставить мачты для уличных фо-
20.
60 см от центра основания лампы. Сила света лампы
=
нарей, чтобы освещенность на земле в точке, лежащей посредине
расстояния между мачтами, была не менее 4/15 лк? Высота мачт
12 м. Сила света ламп I
h
=
300 кд. Считать, что заметную осве-
=
щенность создают только два ближайших фонаря.
21.
Электрическая лампа силой света I
0,5 Вт электроэнергии на 1 кд. Определить коэффициент полез-
P
=
100 кд потребляет мощность
=
ного действия η этой лампы, если механический эквивалент света
равен 0,00161 Вт/лм. Найти световую энергию, излучаемую лампой
ежесекундно.
Энергия Солнца на орбите Земли равна W
22.
за t
1 c (солнечная постоянная). Определить величину энергии,
=
1350 Дж на S
=
получаемое всей поверхностью Земли, и какую долю это составляет от всей энергии светового излучения Солнца. Расстояние
от Земли до Солнца L
23.
Во время работ в трубе большого диаметра электрический светиль-
150 млн км, радиус Земли R
=
6300 км.
=
ник укрепили в ее верхней точке. Во сколько раз освещенность, создаваемая светильником в самой нижней точке трубы, будет меньше освещенности в точке, лежащей на уровне центра круга
поперечного сечения трубы. Силу света светильника считать
по всем направлениям одинаковой.
Стол диаметром d
24.
1 м над центром стола. Найти освещенность края стола, если
h
=
полный световой поток, излучаемый лампой, равен Ф
На высоте h
25.
8 м над землей висит лампа силой света I
=
1 м освещается лампой, висящей на высоте
=
600 лм.
=
1000 кд.
=
Найти площадь участка, в пределах которого освещенность не
меньше Е
Над площадью висит фонарь. Освещенность на земле в тех точках,
26.
где лучи падают под углом α
щенность Е
Круглый зал диаметром d
27.
1 лк.
=
72,5°, равна Е
1 =
в точках, где лучи падают на землю под углом α
2
30 м освещается лампой, укрепленной
=
10 лк. Найти осве-
1 =
2 =
в центре потолка. Найти высоту h зала, если известно, что
наименьшая освещенность стены зала в 2 раза больше наименьшей
освещенности пола.
28.
На высоте h
висит лампа силой света I
та I
25 кд, изменив расстояние до стола так, что освещенность
2 =
2 м над серединой круглого стола диаметром d
1 =
100 кд. Ее заменили лампой силой све-
1 =
середины стола не изменилась. Как изменится освещенность края
стола?
=
=
2
1 м
53°.
3 м
35
29. Площадка освещается двумя различными лампами, висящими на
столбе одна над другой на высоте h
1 =
8 м и h
27 м. На каком рас-
2 =
стоянии l от основания столба находятся точки площадки, освещенность которых не изменится, если поменять лампы местами?
Три одинаковых точечных источника света расположены в верши-
30.
нах равностороннего треугольника. В центре треугольника перпендикулярно к его плоскости и параллельно одной из его сторон
находится маленькая пластинка. Определить освещенность обеих
сторон пластинки, если сила света каждого из источников I
а длина стороны треугольника l
На столбе одна над другой висят две лампы силой света по
31.
I
200 кд на высоте h
=
3 м и h
1 =
ность поверхности земли на расстоянии l
В комнате имеются две одинаковые лампы, прикрепленные к по-
32.
толку на расстоянии l
4 м друг от друга. Найти отношение осве-
=
1 м.
=
4 м над землей. Найти освещен-
2 =
2 м от основания столба.
=
10 кд,
=
щенностей центра стола в двух его положениях: 1) под одной из
ламп; 2) посередине между лампами. Высота лампы от поверхности
стола по вертикали равна h
2 м. Излучение ламп считать одинако-
=
во по всем направлениям.
Точечный источник излучает мощность W
33.
λ
0,5 мкм. Найти максимальное расстояние, на котором этот ис-
=
10 Вт на длине волны
0 =
точник будет замечен человеком, если глаз реагирует на световой
поток N
Две электрические лампочки, поставленные рядом, освещают
34.
экран. Расстояние от лампочек до экрана l
60 фотонов в секунду. Диаметр зрачка d
=
1 м. Одну лампочку по-
=
0,5 см.
=
гасили. На сколько нужно приблизить экран, чтобы освещенность
его не изменилась?
По обе стороны от точечного источника света на одинаковых рас-
35.
стояниях, равных l
1 м, помещены экран и плоское зеркало, плос-
=
кости которых параллельны. Какова освещенность, создаваемая
в центре экрана, если сила света источника I
На какой угол нужно повернуть площадку, чтобы ее освещенность
36.
2 кд?
=
уменьшилась вдвое по сравнению с той освещенностью, которая
была при перпендикулярном падении лучей?
На высоте h
37.
5 м висит лампа и освещает площадку на поверхно-
=
сти земли. На каком расстоянии от центра площадки освещенность
поверхности земли в два раза меньше, чем в центре?
Найти освещенность поверхности Земли, создаваемую нормально
38.
падающими солнечными лучами. Яркость Солнца B
Расстояние от Земли до Солнца L
5
R
=
7·10
км.
1,5·10
=
1,2·10
8
км, радиус Солнца
=
9
кд/м
2
.
36
39. Электрическая лампа, сила света которой I
сферический плафон диаметром d
5 см. Найти светимость и яр-
=
100 кд, имеет матовый
=
кость лампы. Поглощением света в стекле плафона пренебречь.
Лампа силой света I
40.
ка. Если лампу расположить на расстоянии h
то время экспозиции равно t
если применить лампу силой света I
расстоянии h
Во сколько раз Юпитер получает больше лучистой энергии от
41.
2 м от снимка.
2 =
60 кд применяется для печатания фотосним-
1 =
1,5 м от снимка,
1 =
2,5 с. Определить время экспозиции,
1 =
40 кд, расположенную на
2 =
Солнца, чем Земля? Расстояние от Солнца до Юпитера в 5,2 раза
больше, чем до Земли, а диаметр Юпитера в 11,14 раз больше
земного.
Экран один раз освещается лампой силой света I
42.
1 кд, находя-
=
щейся на расстоянии d от экрана. В другой раз экран
освещается лампой силой света в n кд, находящейся на расстоянии nd от экрана. В каком случае экран будет освещен сильнее
и во сколько раз?
Прожектор установлен на высоте h
43.
15 м над освещаемой площа-
=
дью. В некоторой точке площади освещенность горизонтальной
поверхности равна E
10 лк. Определить силу света I прожектора
1 =
по направлению к этой точке, если наибольшая освещенность вертикальной плоскости составляет E
Над горизонтальной поверхностью на высоте h
44.
нии l
световые потоки по E
1 м друг от друга помещены два источника света, дающие
=
300 лм каждый. Определить освещенность
=
2 =
20 лк.
2 м и на расстоя-
=
на поверхности в точках под источниками света и на середине расстояния между ними.
При фотографировании объекта, освещенного лампой мощностью
45.
100 Вт на расстоянии l
P
=
Определить экспозицию t
, чтобы общее количество световой энер-
2
1 м, требуется экспозиция t
1 =
гии осталось тем же, при освещении двумя такими же лампами,
расположенными на расстоянии: одна на расстоянии l
гая на расстоянии l
46.
Какова сила света точечного источника, если световой поток, излу-
чаемый им, равен Ф
На столбе высотой h
47.
лампы, если на расстоянии l
ность равна E
На какой высоте над столом нужно повесить лампу силой света
48.
60 кд, чтобы стол был освещен так же, как от лампы
I
1 =
в I
120 кд, висящей на высоте h
2 =
1 лк?
=
4 м.
3 =
188,4 лм?
=
10 м висит электролампа. Какова сила света I
=
20 м от основания столба освещен-
=
1,5 м?
=
3 м, а дру-
2 =
1 =
8 с.
37
49. На высоте h
На какой высоте h
25 кд, чтобы получить прежнее освещение стола?
I
2 =
Для освещения улицы лампочки силой света I
50.
ются на столбах на высоте h
2,5 м над столом висит лампа силой света I
1 =
над столом надо повесить лампу силой света
2
500 кд подвешива-
=
3 м. Определить расстояние l между
=
100 кд.
1 =
столбами, если освещенность посередине между ними должна быть
не меньше E
51.
На расстоянии l
16 кд и I
I
1 =
1 лк.
=
1 м расположены два источника силой света
=
64 кд. Между источниками находится точка, которая
2 =
одинаково ими освещается. На каком расстоянии от меньшего источника находится эта точка?
Освещенность стола под лампой, висящей над столом, равна
52.
50 лк. Какова освещенность тех точек стола, в которые свет от
E
=
лампы падает под углом
Экспозиция при фотографировании предмета, освещенного лампой
53.
мощностью P
150 Вт при расстоянии l
1 =
=
60°?
1,2 м, равна t
1 =
Определить экспозицию при освещении этого же предмета лампой
мощностью P
На расстоянии l
54.
10 кд, а с другой стороны от источника света на расстоянии
I
=
40 см от него поставлено плоское зеркало параллельно экрану.
l
2 =
100 Вт с расстояния l
2 =
0,5 м от экрана поставлен источник света силой
1 =
2 =
1 м.
Определить освещенность экрана.
55.
При падении параллельного пучка лучей нормально на плоскость
получается освещение E
падении тех же лучей под углом
8 лк. Найти величину освещения E2 при
1 =
30° к плоскости.
=
1 =
8 с.
1. x
I
2 =
2,25 м от высокого столба. 2. E
=
46 кд. 4. x
=
гонали куба. I
10. Ф
12. E
0,053. 16. Ф
19. E
~ 10
25. S
I0R2/h
0 =
=
–10
=
=
2
BR
/ h
3,75 лм. 17. h
=
25 лк. 20. l
энергии излучения Солнца. 23. n
1055 м
2
в 3 раза. 29. l
33. L
38. E
40. t
1000 км. 34. l
=
80000 лк. 39. R
=
6,64 с. 41. W
2 =
Ответы
0,39 l. 5. 1,11E1; 1,13E1. 6. x =
350 кд. 8. E
=
2
=
300 лм. 11. R
2
25 лк. 13. 0,5. 14. Ф
=
27,5 м. 21. η ≈
=
. 26. E2 =
21,6 м. 30. E
=
0,3 м. 35. E
=
1/W2 =
1 м. 18. В 40000 раз; E
=
80 лк. 27. h
=
=
4,6. 42. В первом яркость в n раз
. 9. h = R; E = LS/4R
1 = E2
(1 + h2 / R2) =
= E0
=
4 %; W =
7,5 м. 28. Уменьшится
=
30 лк. 31. E
2,2 лк. 36.
=
1,6·10
38
5
лм/м
2 = E1
/3. 3. I1 =
1,71 м. 7. По диа-
2
700 лм/м
0,21 Вт. 15. Ф
160000 лк.
=
2 Дж. 22. W
1,4. 24. E =
=
14,26 лк. 32. 1,54.
=
60°. 37. l =
=
2
; B = 5,1·10
=
80 кд;
=
40 лк.
33 лм;
=
19
10
Дж;
34,2 лк.
3,83 м.
4
кд/м
2
.
2
.
больше. 43. I
E
H
E
E
H
46. I
50. l
54. E
15 кд. 47. I
=
28 м. 51. x
=
46 лк. 55. E
=
25000 кд. 44. E
=
1118 кд. 48. h
=
33,3 см. 52. E
=
6,93 лк.
2 =
10,2 лк; E
1 =
10,9 лк. 45. t
2 =
1,06 м. 49. h
2 =
6,25 лк. 53. t
=
2 =
1,25 м.
2 =
2 =
46 с.
8,3 с.
3. Волновая оптика
Волновая оптика рассматривает явления, в которых проявляется
волновая природа света (интерференция, дифракция, поляризация
и дисперсия света). Свет – это электромагнитные волны, в которых
во взаимно перпендикулярных плоскостях совершают колебания векто-
ры электрической
нято называть электромагнитные волны, длина которых в вакууме лежит в пределах от 380 нм до 770 нм. Более короткие и более длинные
волны не вызывают в зрительном органе человека световых ощущений.
Как показывает опыт, физиологическое, фотохимическое, фотоэлектрическое и другие свойства света обусловлены электрической составляющей. Поэтому в дальнейшем,
зумевать под ним вектор напряженности электрического поля
и магнитной напряженности
говоря о световом векторе, будем подра-
. Световыми при-
.
3.1. Интерференция света
Интерференция света – это явление, обусловленное его волновы-
ми свойствами. В результате интерференции из-за наложения
ных волн
в одних точках пространства возникают максимумы, а в дру-
когерент-
гих минимумы интенсивности колебаний. Интерферировать могут
только когерентные волны. Световые волны называют
когерентными,
если их разность фаз в тех точках пространства, куда они приходят, не
изменяется со временем. При одновременном распространении двух
или более волн, колебания вызываются каждой из пришедших волн. Результирующее колебание можно рассматривать как сумму составляющих. Для электромагнитных волн речь идет о сложении векторов элек-
трической напряженности
и магнитной напряженности
. Явление
интерференции света состоит в усилении или ослаблении колебаний,
которое происходит в результате сложения двух или более волн, распространяющихся в пространстве, и зависит от соотношения между фазами складывающихся колебаний. Необходимым условием интерференции волн является их когерентность, то есть равенство частот
и постоянная во времени разность фаз. Этому
условию удовлетворяют
только монохроматические световые волны, то есть волны одного цвета. Для световых волн, как и для любых других, справедлив принцип
суперпозиции. Результирующий световой вектор двух волн, проходя-
39
щих через одну точку, равен векторной сумме световых векторов каждой из волн в отдельности. Амплитуда результирующего колебания
находится путем геометрического сложения амплитуд исходных колебаний. Условия усиления или ослабления результирующего колебания
обычно формулируются не через разность фаз Δ
волн
δ. Известно, что разности фаз Δφ
π соответствует пройденный
=
волновой путь, равный половине длины волны
φ, а через разность хода
λ/2. Отсюда можно
сформулировать условие максимумов. Максимальное усиление результирующего колебания наступает при разности хода световых волн кратной четному числу полуволн, или целому числу длин волн
Δ
2k(λ/2) =
=
kλ.
Аналогично формулируется условие минимумов. Наибольшее ослабление результирующего колебания соответствует разности хода, кратной
нечетному числу полуволн
Δ
k
где
0,1,2… называется порядком интерференционного максимума
=
(2k+1)(λ/2),
=
или минимума.
Различают геометрический и оптический пути света. Когда свет распространяется в среде с абсолютным показателем преломления
тическая длина пути
S
S связана с геометрической длиной l соотношением:
n·l.
=
n, его оп-
При отражении луча от среды, оптически более плотной, чем та
среда, в которой распространяется падающий луч, фаза колебаний изменяется на
π радиан. Говорят, что в данной точке происходит «потеря»
половины длины волны. Среди наиболее распространенных примеров
интерференции света в природе можно назвать интерференцию в тонких пленках, какими являются мыльные пузыри, радужные пленки
нефти на воде, оксидные пленки на поверхности металлов.
В результате интерференции из-за наложения когерентных волн
в одних
точках пространства возникают максимумы, а в других – минимумы интенсивности колебаний. При рассмотрении световых колебаний речь идет о перераспределении энергии в пространстве.
Если расстояние между двумя когерентными источниками света обозначить через
котором наблюдается интерференционная картина, обозначить через
тогда для света с длиной волны
ренционными полосами Δ
d, расстояние от источников до параллельного им экрана, на
L,
λ расстояние между светлыми интерфе-
y на экране может быть найдена по формуле
Δy
Здесь полагаем, что
L >> d.
=
λL/d.
40
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]