Optics-lab / Themes

Теоретические вопросы по темам

Дисперсия и поглощение света

2.Электронная теория дисперсии: силы, действующие на электрон в атоме, уравнение движения связанного электрона в поле плоской электромагнитной волны и его решение, выражение для показателя преломления в рамках классической теории дисперсии.

3.Комплексный показатель преломления, физический смысл действительной и мнимой частей комплексного показателя преломления. Нормальная и аномальная дисперсия.

4.Связь дисперсии с поглощением.

Основы спектроскопии

Лабораторные работы №2, 8

1.Разложение излучения в спектр. Приборы с пространственным разложением спектра. Диспергирующие элементы спектральных приборов. Влияние свойств спектральных приборов на характер получаемого спектра. Распределение энергии светового поля по частотам.

2.Угловая дисперсия – основная характеристика диспергирующего элемента. Дисперсия дифракционной решетки, призмы. Отличие дифракционного спектра от призменного. Спектральные приборы для ИК и УФ областей. Дисперсия интерферометра Фабри-Перо.

3.Разрешающая сила спектральных приборов. Критерий Рэлея для разрешения двух близких линий. Разрешающая сила дифракционной решетки. Разрешающая сила призмы. Приборы высокой разрешающей способности, использующие диспергирующие элементы с большой разностью хода (интерферометр Фабри-Перо). Максимальное значение разрешающей силы для приборов с пространственным разложением спектра. Область свободной дисперсии.

Интерференция света

Лабораторные работы № 5, 18а, 23

1.Пространственная и временная когерентность.

2.Методы получения когерентных источников света (опыт Юнга, бипризма Френеля, билинза Бийе, зеркало Ллойда).

3.Распределение интенсивности при интерференции двух монохроматических волн, исходящих из когерентных источников.

4.Интерференция в тонких пленках. Вывод формулы разности хода между интерферирующими лучами.

5.Интерференционные полосы равного наклона и равной толщины.

6.Основные интерферометры (Юнга, Рэлея, Жамена, Майкельсона).

Дифракция света

Лабораторные работы № 11, 18б

1.Принцип Гюйгенса – Френеля.

2.Метод зон Френеля. Зонная пластинка. Дифракция на круглом отверстии (диске), на краю экрана, на щели. Графический метод сложения амплитуд.

3.Дифракция Фраунгофера на щели. Аналитический метод вывода распределения интенсивности дифракции на щели.

4.Распределение интенсивности при дифракции на двух щелях.

5.Дифракционная решетка. Аналитический метод вывода распределения интенсивности при дифракции на щелях.

6.Дифракционная решетка как спектральный прибор (дисперсия и разрешающая способность дифракционной решетки).

7.Роль дифракционной решетки при формировании изображения в оптических приборах.

Поляризация света и кристаллооптика

Лабораторные работы № 12, 13, 14, 17

1.Формула Френеля без вывода. Коэффициенты отражения и пропускания света. Поляризация света при отражении и преломлении. Закон Брюстера.

2.Изотропные и анизотропные среды, тензорный характер диэлектрической проницаемости в анизотропных средах.

3.Обыкновенный и необыкновенный лучи и их свойства. Положительные и отрицательные кристаллы.

4.Построения Гюйгенса для направлений распространения света в одноосных кристаллах.

5.Поляризаторы и анализаторы. Закон Малюса.