1. Интерференция света.
Поток излучения – величина равная отношению энергии излучения ко времени, за которое это излучение произошло. (Фе=W/t)
Энергетическая светимость – величина равная отношению потока излучения Фе, испускаемого поверхностью, к площади сечения сквозь которое этот поток проходит. (Rе=Фе/S)
Когерентность – согласованное протекание во времени и пространстве нескольких колебательных процессов.
Монохроматические волны – неограниченные в пространстве волны одной строго определённой частоты.
Волновым цугом называется прерывистое излучение света атомами в виде отдельных коротких импульсов.
Время когерентности – средняя продолжительность одного цуга.
Длина когерентности – расстояние при прохождении которого две или несколько волн утрачивают когерентность.
Радиусом когерентности – называется максимальное поперечное направлению распостранения волны расстояние, на котором возможно проявление интерференции.
Интерференцией света – называется пространственное перераспределение светового потока в результате чего в одних местах возникают максимумы а в других минимуиы интенсивности.
Метод разделения волны излучаемой одним источником.
разность фаз колебаний
максимумы = m , = 2 m
минимумы = (2m+1)/2, =(2m+1)
Расчёт интерференции от двух источников.
4. Дифракция света.
Интерференция света в тонких пленках.
При падениии на плёнку плоской монохроматической волны луч разделяется на два. Вышедшие из плёнки лучи когерентны если оптическая разность их хода мала по сравнению с длиной когерентности падающей волны. Оптическая разность хода
= n (OC+CB) – (OA+-/2), если n0 < n то (-/2).
интерференция наблюдается только если удвоенная толщина пластинки меньше длины когерентности волны.
*******************************************************************
Дифракция света.
Дифракцией называется огибание волнами препятствий, встречающихся на их пути.
Принцип Гюйгенса-Френеля.
световая волна может быть представлена как результат суперпозиции когерентных вторичных волн , излучаемых фиктивными источниками.
Дифракция в параллельных лучах от щели
Дифракция на решетке.
Доп. минимумы возникают вследствие взаимной интерференции световых лучей, посылаемых двумя щелями. В случае N щелей наблюдается N-1 дополнительных min.
Дифракция на пространственной решетке.
Пучок параллельных рентгеновских лучей падает под углом скольжения ( угол между направлением падающих лучей и кристаллографической плоскостью) и возбуждает атомы кристалографической решетки, которые становятся источниками когерентных волн. максимумы интенсивности наблюдаются в тех направлениях, в которых все отражённые атомными плоскостями волны будут находится в одинаковой фазе. Эти направления удовлетворяют ф-ле Вульфа-Бреггов. 2d sin = m
Разрешающая способность объектива.
Согласно критерию Рэлея изображения двух близлежащих спектральных линий с равными интенсивностями разрешимы, если центральный максимум дифракционной картины от одного источника совпадает с первым минимумом от другого.
Разрешающей способностью объектива наз величина R=1/d , где d - наименьшее угловое расстояние между двумя точками при котором они еще оптическим прибором разрешаются.( d = = 1,22 /D) D- диаметр объектива. => R = D/(1.22 )
Разрешающая способность спектрального прибора R = /( )где ( )-абсолютное значение минимальной разности длин волн двух соседних спектральных линий.
Дисперсия и разрешающая способность дифракционной решетки.
Дисперсией наз. зависимость показателя преломления от длины волны или зависимость фазовой скорости световых волн от частоты.
Дисперсия в-ва показывает как быстро меняется показатель преломления с длиной волны.
Нормальная дисперсия – с уменьшением длины волны показатель преломления увеличивается. Вблизи линий и полос поглощения наоборот (аномальная дисперсия).
Электронная теория дисперсии.
Связь дисперсии с поглощением.
Волновой пакет. называется суперпозиция волн мало отличающихся друг от друга по частоте, занимающая в каждый момент времени ограниченную область пространства.
Фазовая и групповая скорости света.
Групповая скорость – скорость движения группы волн, образующих в каждый момент времени локализованный в пространстве волновой пакет. групповая скорость <= с, для фазовой скорости ограничений не существует.
Поглощение света. – называется явление потери энергии световой волной, проходящей через вещество, вследствие преобразования энергии волны в другие формы. В результате поглощения интенсивность света уменьшается. Поглощение описывается законом Бугера где I I0 – интенсивности плоской волнына входе и выходе слоя поглощающего вещества толщиной « х » , - коэф. поглощения.
зависимость кофф. поглощения от , и зависимость n от в области полосы поглощения.
Излучение Вавилова - Черенкова.
При движении релятивистских заряженных частиц в среде с постоянной скоростью v , превышающей фазовую скорость света в этой среде т.е. v>c/n возникает электромагнитное излучение названное излучением Вавилова-Черенкова. Излучение распостраняется не по всем направлениям, а лишь по направлениям составляющим острый угол с траекторией частицы. cos = (c/n)/v = c/(nv)
*******************************************************************
Поляризация света.
Свет – со всевозможными равновероятными ориентациями вектора Е называется естественным.
Свет в котором направления колебаний светового вектора каким либо образом упорядочены, называется
Плоскостью поляризации называется плоскость проходящая через направление колебаний светового вектора плоскополяризованной волны и направленияе распостранения этой волны.
Степенью поляризации называется величина
где Imax Imin – макс. и мин. интенсивности света, соответствующие двум взаимно перпендикулярным компонентам вектора Е
Закон Малюса. I=I0 cos2 где угол между оптическими осями кристалов. (I0 = 1/2 Iестест.)