П. Волновая оптика основные формулы

 Скорость света в среде:  = сn,

где с– скорость света в вакууме;n– показатель преломления среды.

 Оптическая длина пути луча света:

L = nl,

где l– геометрическая длина пути луча в среде с показателем преломленияn.

 Оптическая разность хода двух лучей:

 = L₁ – L₂

 Зависимость оптической разности фаз с оптической разностью хода:

где  - длина волны.

 Условие максимального усиления света при интерференции

 = k(k = 0,1,2,…)

Условие максимального ослабления света

  (2k+1).

 Оптическая разность хода лучей, возникающая при отражении монохроматического света от тонкой пленки:

или

гдк d– толщина пленки;n – показатель преломления пленки; i₁ – угол падения;i₂– угол преломления света в пленке.

 Радиус светлых колец Ньютона в отраженном свете:

где k – номер кольца (k = 1,2,3…); R – радиус кривизны линзы.

Радиус темных колец Ньютона в отраженном свете

 Угол  отклонения лучей, соответствующий максимуму при дифракции на одной щели, определяется из условия

,

где - ширина щели;k– порядковый номер максимума.

 - Угол отклонения лучей, соответствующий максимуму при дифракции света на дифракционной решетке, определяется из условия

где d–период дифракционной решетки.

 Разрешающая способность дифракционной решетки

где  - наименьшая разность длин волн двух соседних спектральных линий ( и+), при которой эти линии могут быть видны раздельно в спектре, полученном посредством данной решетки;N– полное число щелей решетки.

 - Формула Вульфа-Брэгга:

2dsin = k,

где  - угол скольжения (угол между направлением пучка параллельных рентгеновских лучей, падающих на кристалл, и гранью кристалла);d– расстояние между атомными плоскостями кристалла.

Формула Вульфа-Брэгга определяет направление лучей, при которых возникает дифракционный максимум.

 Закон Брюстера:

tgi₁ = n_2I ,

где i₁– угол падения, при котором отразившийся от диэлектрика луч полностью поляризован;n_2I– относительный показатель преломления второй среды относительно первой.

 Закон Малюса:

I = I₀cos²,

где I₀– интенсивность плоскополяризованного света, падающего на анализатор;I– интенсивность этого света после анализатора; - угол между направлением колебаний света, падающего на анализатор, и плоскостью пропускания анализатора (если колебания падающего света совпадают с этой плоскостью, то анализатор пропускает данный свет без ослабления).

 Угол поворота плоскости поляризации монохроматического света при прохождении через оптически активное вещество:

а) в твердых телах

 = d,

где  -постоянная вращения,d– длина пути, пройденного светом в оптически активном веществе;

б) в растворах

 = d,

где - удельное вращение; - массовая концентрация оптически активного вещества в растворе.

 Закон Стефана-Больцмана:

R_e= T⁴,

где R_e –излучательная способность (энергетическая светимость) абсолютно черного тела; - постоянная Стефана-Больцмана;Т– термодинамическая температура Кельвина.

 Закон смещения Вина:

₀ = bT,

где ₀– дина волны, на которую приходится максимум энергии излучения;b– постоянная Вина (b = 2,90^.10^-3 м^.К).

 Максимальная спектральная плотность энергетической светимости

r_()max = cT⁵,

где с = 1,29^.10^-5 Вт/(м²К⁵)– вторая постоянная Вина.

Энергия фотона  = h или = ħ,

где h– постоянная Планка;ħ –постоянная Планка, деленная на 2; -частота фотона; - циклическая частота.

 - Масса фотона:

где с– скорость света в вакууме,- длина волны фотона.

 Импульс фотона.

 = mc = h/.