![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •Министерство образования рф
- •Кафедра теоретической и экспериментальной физики
- •Законы геометрической оптики как следствия теории Максвелла. Интерференция волн и света. Расчет интерференционной картины от двух когерентных источников
- •Основы геометрической оптики
- •Законы геометрической оптики
- •Предварительные сведения
- •IIпара или
- •Световая волна. Основные характеристики световой волны
- •Энергия электромагнитных волн
- •Давление света
- •Отражение и преломление плоской волны на границе двух диэлектриков
- •Интерференция света
- •Интерференция от двух волн
- •Пространственная и временная когерентность световых волн
- •Пространственная когерентность
- •Способы наблюдения интерференции. Интерференция в тонких пленках
- •Интерферометры
- •Кольца Ньютона
- •Дифракция волн и света
- •Зоны Френеля
- •Дифракция от круглого отверстия
- •Дифракция от круглого диска
- •Дифракция Фраунгофера
- •Дифракционная решетка
- •Характеристики дифракционной решетки
- •Дифракция рентгеновских лучей
- •Понятие о голографии
- •Дисперсия света
- •Элементы Фурье-оптики. Групповая скорость
- •Элементарная теория дисперсии
- •Поглощение света
- •Рассеяние света
- •Эффект Вавилова-Черенкова
- •Поляризация света. Естественный и поляризованный свет
- •Поляризация при отражении и преломлении
- •Интерференция поляризованных лучей
- •Искусственное двойное лучепреломление
- •Вращение плоскости поляризации
- •Магнитное вращение плоскости поляризации
- •Квантовая природа излучения
- •Элементы квантовой механики
- •Соотношение неопределенностей
- •Так какочень мало (1,05 10-34 Дж с), то соотношение неопределенностей проявляет себя ярко в микромире.
- •Волновая функция
- •Временное и стационарное уравнение Шрёдингера
- •Частица в одномерной яме с абсолютно непроницаемыми стенками
- •Элементы атомной физики
- •Модель атома водорода Бора
- •Квантовомеханическая модель атома водорода
- •Векторная модель атомов
- •Принцип запрета Паули
- •Превращение атомных ядер Законы радиоактивного распада
- •Активность радиоактивного вещества
- •- Распад
- •- Распад
- •Искусственная радиоактивность, ядерные реакции
- •Законы сохранения ядерных реакций
- •Основные характеристики элементарных частиц
- •3. Изотопический спин
- •Библиографический список
Рассеяние света
Расчет показал, что в однородных средах
вторичные волны от возбужд. электронов
гасятся во всех направлениях, кроме
направления первоначальной волны. А в
неоднородных световые волны, испытывая
дифракцию, равномерно распределяются
по всем направлениям. Это называется
рассеянием света. Среды с оптической
неоднородностью называются мутными
средами:1) дым; 2) туман; 3) суспензии;
4) эмульсии; 5) твердые тела: перламутр,
опал. Поэтому для мутных сред интенсивность
убывает и при поглощении и при рассеянии,
поэтому к коэффициенту поглощения
добавляюткоэффициент экстинкции
.
Если размер неоднородности мал по
сравнению с длиной волны (<),
то интенсивность рассеянного света ~
- закон Релея
Смолуховский и Мандельштам установили, что и в чистых жидкостях и газах происходит рассеяние света на флуктуациях молекул.
Эффект Вавилова-Черенкова
При движении электронов в веществе со скоростью, превышающей скорость света в данном веществе они являются источником излучения электромагнитных волн, распространяющихся в виде конуса
-
угол между направлением скорости частицы
и направлением распространения излучения.
Явление было обнаружено в 1934 году
Вавиловым С.И. и Черенковым П.А. Объяснено
И.Е. Таммом в 1937 году. Используются в
счетчиках Черенкова (срабатывает при
.
По углу
можно определить энергию частицы)
(Протоны, мезоны)
(Эффект Доплера самостоятельно).
ЛЕКЦИЯ № 6
Поляризация света. Естественный и поляризованный свет
Вестественном свете колебания светового
луча происходят хаотически по всем
направлениям из-за независимого излучения
многими атомами источника света. Если
световые колебания каким-либо образом
упорядочены, то свет называется
поляризованным. Рассмотрим характеристики
поляризованного света.
Пусть у нас есть два взаимно перпендикулярных электрических колебания, совершающихся вдоль осей X,Yи имеющих разность фаз
Результирующая напряженность:
Угол между
и
определяется:
(6.0)
Из выражения (6.0) видно:
Если разность фаз испытывает хаотические изменения, то и направления светового вектора
будет испытывать неупор. скачкообразные изменения. Поэтому естественный свет представляют в виде сложения двух некогерентных колебаний электромагнитных волн, поляризованных во взаимно перпендикулярных плоскостях и одинаковой интенсивностью.
Если колебания когерентны = 0 или
- свет поляризованный
Когда
, то
- плоскость поляризации поворачивается
с угловой скоростью.
Свет О поляризован по кругу.
4. При
- произвольная постоянна – свет
эллиптически поляризован. Конец вектора
движется
по эллипсу. Если
вращается по часовой стрелке по отношению
к направлению. Противоположному
направлению распространения луча, то
поляризацию называютправой. В
противном случае – левой.
Плоскость, в которой колеблется вектор
,
называетсяплоскостью колебаний.
Перпендикулярная ей плоскость –плоскостью поляризации.
Пропуская естественный свет через специальные приборы-поляризаторы, которые из всевозможных направлений колебаний пропускают лишь колебания в определенном направлении, параллельном плоскости поляризатора, получаютполностьюиличастичнополяризованный свет.
Если поляризатор не полностью, а частично задерживает световые колебания в направлении, перпендикулярном плоскости поляризатора, то поляризатор называется несовершенным. Свет на выходе такого поляризатора будет называться частично поляризованным.
Если вращать идеальный поляризатор на
пути частично поляризованного света,
то интенсивность прошедшего света
изменяется от
до
при каждом повороте на
,
то можно ввести характеристику частичную
поляризацию светастепень поляризации
Р= 1 еслиImin= 0 – свет полностью поляризован.
Р= 0 еслиImin=Imax- свет естественный. К эллип. поляр. свету понятие степени поляризации неприменимо.
Если поляризованный свет имеет плоскость
колебаний под углом
к плоскости поляризатора, то амплитуда
прошедшего светового вектора.
Тогда интенсивность прошедшего света:
- закон Малюса
- выражает долю света, прошедшего через
поляризатор.
При
прохождении естественного света через
поляризатор, так как все направленияравновероятны, вращение поляризатора
не приводит к изменению интенсивности
на выходе поляризатора. Так как среднее
значение
,
то интенсивность поляризованного света
равна половине интенсивности естественного
света
.
Интенсивность света, прошедшего через два поляризатора плоскости которых находятся под углом
.