Плоская электромагнитная волна
Е Еm cos( t kr), |
H Hm cos( t kr). |
v 1 / |
|
0 |
,с 1/ |
скорость |
в вакууме. |
|
|
0 |
|
0 |
0 |
|
|
«Фото» волны
r |
ur |
ur |
r ur |
r ur |
|
E |
B, |
v B, |
v E |
Энергия электромагнитной волны
I : E2m |
1 |
|
2
Энергия электромагнитной волны
Плотность энергии электромагнитного поля:
w=wэл+wм= |
0E2 |
0H2 |
. |
|
|
|
||||||
|
2 |
|
2 |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|||
|
|
2 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
||
w= |
E |
|
|
HЕН |
|
ЕН, |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
||||||||
0 |
|
|
0 |
|
|
|
0 |
0 |
|
|
v |
|
Интенсивность электромагнитной волны |
||||||||||||
– это средняя энергия, переносимая волной в единицу |
||||||||||||
времени через единичную площадку, перпендикулярную |
||||||||||||
|
направлению распространения волны: |
|||||||||||
Интенсивность пропорциональна |
|
I : E2m |
||||||||||
квадрату амплитуды колебаний: |
|
|
||||||||||
3
Спектр электромагнитных волн
- диапазон видимого света, УФ - область ультрафиолетового излучения,
ИК - область инфракрасного излучения.
4
Геометрическая оптика
•Абсолютный показатель преломления среды
• |
Закон отражения света |
. |
|
|
• |
Закон преломления света |
sin |
n2 |
n21. |
|
|
sin |
n1 |
|
•Явление полного внутреннего отражения
n c , nф nкр.
Наблюдается при прохождении света из среды с большим показателем преломления в среду с меньшим показателем преломления (n2<n1).
пр |
1 |
α=90о |
|
|
|
1 |
|||||
|
|
||||||||||
|
|
n2 n1 |
2 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
n2 n1 |
γ=90o 2 |
|
|
γпр |
|||||||
|
|
|
|
||||||||
sin пр n2 |
n21. |
sin пр |
n1 |
. |
|||||||
|
|||||||||||
n1 |
|
|
|
|
|
|
n2 |
||||
5
Тонкая линза
Линза называется тонкой, если расстояние между вершинами преломляющих поверхностей много меньше радиусов кривизны поверхностей.
d 0, h1 h2
Формула отрезков f′/S′ + f/S = 1
Отношение величины
изображения к величине предмета называется линейным
увеличением
β = Y′/Y
|
Y |
|
|
|
|
S |
|
||
|
Y |
S |
6 |
|
Дисперсия света
nф nкр
|
|
Э1 |
S |
|
S |
|
|
’ |
|
Fф |
Э2 |
|
|
S |
S” |
Fф Fк
р |
7 |
|
Волновая оптика
Свет
400 750нм
4 7,5 10Гц14 .
В вакууме |
λ0 c T |
c/ν. |
n c /υ |
λ 0/ λ |
|
|
|
|
|
|
|
||
В среде |
λ υ T |
υ / ν. |
Для вакуума и воздуха n = 1. |
|
||
r=│SM│ - геометрический путь. |
S |
M |
||||
L r n, |
- оптический путь волны: |
|||||
|
|
|||||
n
r
цуг 8
Интерференция
• Интерференция света - оптическое явление,
-возникающее при сложении двух или нескольких когерентных световых волн;
-представляющее собой устойчивую во времени картину усиления (max) или ослабления (min) результирующих световых колебаний в различных точках пространства.
Когерентные волны – волны с постоянной во времени разностью фаз ( φ=const) и одинаковыми частотами.
При интерференции волн одна волна не влияет на распространение другой.
При интерференции имеет место пространственное перераспределение энергии, не нарушающее закона ее сохранения.
10
Методы получения когерентных волн
Излучение от отдельного источника – набор цугов с хаотически распределенными фазами и направлениями вектора E →
волны, излучаемые двумя независимыми источниками не когерентны.
Реальные световые волны
Когерентные световые пучки можно получить путём разделения излучения, исходящего из одного источника света.
11