43.Пространственная и временная когерентность.Интерференция света

Пространственная и временная когерентность

• Пространственная когерентность означает сильную корреляцию (фиксированную связь фаз) между электрическими полями в разных местах по всему профилю пучка. Например, в сечении пучка с лазерным дифракционным качеством, электрическое поле в разных местах колеблется фиксированным образом, даже если временная структура усложняется наложением различных частотных составляющих. Для пространственной когерентности необходимым условием является точная направленность лазерного луча.

• Временная когерентность означает сильную корреляцию между электрическими полями в одном месте, но в разное время. Например, на выходе одночастотный лазер может обладать очень высокой временной когерентностью, поскольку электрическое поле со временем развивается весьма предсказуемым образом: оно обладает чистым синусоидальным колебанием в течение длительного периода времени.

Интерфере́нция све́та — перераспределение интенсивности светав результате наложения (суперпозиции) несколькихсветовых волн. Это явление сопровождается чередующимися в пространстве максимумами и минимумами интенсивности. Её распределение называется интерференционной картиной.

44.Дифракция света

Дифракция-явления отношения света от прямолинейного распространения при встречи с припядствием соизмеримым с длиной волны.

Одномерная дифракционная решетка

max

45.Поляризация света.Закон маллюса.Закон брюстера

Поляризация света-ведение одного или двух приемущественных колебаний

Поляризация света – процесс упорядочения колебаний вектора напряжённости электрического поля световой волны при прохождении света сквозь некоторые вещества (при преломлении) или при отражении светового потока. 

Закон Малюса — физический закон, выражающий зависимость интенсивности линейно-поляризованного светапосле его прохождения через поляризатор от угламежду плоскостямиполяризациипадающего света и поляризатора.

где — интенсивность падающего на поляризатор света,— интенсивность света, выходящего из поляризатора,—коэффициент пропусканияполяризатора.

Брюстера закон

 закон, выражающий связь показателя преломления диэлектрика с таким углом падения световых или радиоволн, при котором отражённое от поверхности диэлектрика излучение полностью поляризовано; установлен Д. Брюстером в 1815. Согласно Б. з., естественный свет, падающий на поверхность диэлектрика под углом φ, для которого выполняется условие tg φ =п(гдеп —показатель преломления), при отражении полностью поляризуется. Угол φ называется углом Брюстера. Угол между отражённым и преломленным лучами при этом составляет 90°

46.Тепловое излучение.Законы теплового излучения абсолютно черного тела.Гипотеза планка

Тепловое излучение-излучение электромагнитных волн нагретыми телами

Тело, находящееся в термодинамическом равновесии со своим излучением, называют абсолютно черным (АЧТ). Излучение абсолютно черного тела зависит только от его температуры. 

Австрийскими физиками СтефаномиБольцманомбыл установлен закон, выражающий количественное соотношение между полной излучательной способностью и температурой черного тела:

ε = σT4.

Этот закон носит название закон Стефана–Больцмана. Константа σ = 5,67∙10–8 Вт/(м2∙К4) получила название постоянной Стефана–Больцмана.

Все планковские кривые имеют заметно выраженный максимум, приходящийся на длину волны

Этот закон получил название закон Вина. Так, для Солнца Т0 = 5 800 К, и максимум приходится на длину волны λmax ≈ 500 нм, что соответствует зеленому цвету в оптическом диапазоне.

С увеличением температуры максимум излучения абсолютно черного тела сдвигается в коротковолновую часть спектра. Более горячая звезда излучает большую часть энергии в ультрафиолетовом диапазоне, менее горячая – в инфракрасном.

Гипо́теза Пла́нка — гипотеза, выдвинутая14 декабря1900 годаМаксом Планкоми заключающаяся в том, что притепловом излученииэнергияиспускается и поглощается не непрерывно, а отдельнымиквантами(порциями). Каждая такая порция-квант имеет энергию, пропорциональнуючастотеν излучения:

где h или — коэффициент пропорциональности, названный впоследствиипостоянной Планка. На основе этой гипотезы он предложил теоретический вывод соотношения междутемпературойтела и испускаемым этим телом излучением —формулу Планка.

Позднее гипотеза Планка была подтверждена экспериментально.

Выдвижение этой гипотезы считается моментом рождения квантовой механики.