Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Волновая и квантовая оптика

.pdf
Скачиваний:
8
Добавлен:
23.02.2016
Размер:
452.5 Кб
Скачать

13

(1) (3), ,

d ,

:

2d

 

(2k 1)

 

,

 

 

 

 

2

 

2

 

 

d

1

k ,

k 0,1,2,3,...

(4)

 

2

 

 

 

 

 

 

. 4 :

 

 

 

 

R2 r 2 (R d )2

 

R 2 r 2 R2 2Rd d 2 .

(5)

d2 (d2 << r2; d2 << 2Rd), (5) -

:

2Rd r 2

d

r 2

 

 

.

(6)

 

 

2R

 

(6) (4), :

r 2 1 k

2R 2

rk R k k 0,1,2,3,...

(7)

.

(7) :

r29 r6 R 29 R 6 ,

r29 r6 R 29 6 ,

R

r29 r6

,

29

 

 

 

6

( r29 r6 ) 2

 

R ( 29

6 ) 2 .

14

, :

 

9,22 10 6

9

( ).

 

 

700 10

 

14 29 6 2

 

: = 700 .

1.5. 1 -

R1 = 2,0 , 2

R2 = 1,0 , .5.

n = 1,3. -

( = 0,60 )?

 

 

 

:

 

 

:

 

 

 

 

R1 = 1,0

 

 

R 1

 

R2 = 2,0

 

 

 

 

 

 

 

n = 1,3

 

1

2

2

= 6,0 10-7

 

 

 

 

R 2

 

1)

.

 

 

 

 

2)

.

 

 

r

1

1) r2 - ?

d

d2

 

 

 

d1

 

 

2) r3 - ?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. 5

 

 

 

 

 

3

4

1 2,

, . 5, -

:

12

2dn

 

,

(1)

 

 

2

 

 

 

 

 

 

d d2 d1.

(2)

, :

R2

R d

1

r 2

,

1

1

 

15

R12 R12 2R1d1 d12 r 2 .

, d12 0 , :

d1

 

 

r 2

 

 

.

 

 

 

 

2R1

:

 

 

 

 

 

d2

 

 

r 2

 

 

.

 

 

 

 

2R2

(3) (4) (2), :

 

r

2

 

1

 

1

 

d

 

 

 

 

 

 

R

R

2

 

 

 

 

 

 

 

2

1

 

d r 2 R1 R2 . 2R1R2

(5) (1), :

12 r 2 R1 R2 n .

R1R2 2

( ):

 

 

12 k .

 

 

(6) (7), :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r 2 R R

 

n

 

 

k

1

2

 

 

 

 

 

R1R2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

k

 

 

 

R R

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

2

 

 

1 2

.

 

k

R1

R2 n

 

 

 

 

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

-

.

3 4

.5) :

34 2dn

(9)

16

:

 

 

 

 

34 k .

 

 

 

 

 

 

 

 

(10)

(9) (10), :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2dn k .

 

 

 

 

 

 

 

 

(11)

(11) (5),

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r 2 R R

2

n

k ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R1R2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

rk

k R1R2

 

.

 

 

 

 

(12)

 

 

 

R1

R2 n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(8) (12), :

r

2 0,5 6 10 7

2 1

3,73

10

3

(

) ,

 

2

1 1,3

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

3 6 10 7 2 1

5,25 10

3

( ) .

 

2

1 1,3

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

: r 3,73 10 3 ;

r 5,25 10 3 .

 

 

 

 

 

2

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17

, ( -

) , :

a sin (2k 1) , (k 0,1,2,3,...), 2

– , k – .

, ( -

) , -

:

d sin k (k 0,1,2,3,...),

d – .

2.1. r = 1,0

= 0,50

( . 6). b -

m = 3 ?

?

:

:

r = 1,0 10-3= 5,0 10-7 m = 3

b - ?

3

2

1 b+m

b

r

0

. 6

18

, ,

. –

, – ( . 6).

(m = 3), -

-

.

m

b m . :

2

 

2

b m

 

 

b2 r 2

2

 

 

 

b2 bm m2 2 b2 r 2 . 4

<< b << r, -

, 2:

bm r 2 .

:

b r 2 . m

, :

b

1,0 10 3

2

0,67 ( )

3 5,0 10

7

 

 

: b = 0,67 .

2.2. = 0,10 ( .7) -

( = 0,60 ). , -

L = 1,0 – . : 1) b

(k = 2); 2) ,

.

19

 

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

= 1,0 10-4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 6,0 10-7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L = 1,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

k = 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)

k = 2

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b – ? – ?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-2 -1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 1 2

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

. 7

1)

,

. (k = 1)

, (k = 2) – , . . -

:

a sin (2k 1)

 

, k 0, 1, 2, 3,...

(1)

 

2

 

 

,

:

sin (2k 1) .

 

 

 

2a

 

sin

(2 2

1)

6,0 10 7

0,015 .

2

1,0 10 4

 

 

7, b -

(k = 0) :

b Ltg .

( < 8 ; sin < 0,14) sin tg . : b L sin ,

b 1,0 0,015 0,015 ( ) .

20

2) ,

.

(k = 1; -

) , (k = 2) –

, . .

:

a sin 2k

 

, k 1, 2, 3,...

(2)

 

2

 

 

(k = 2) -

(k = 2)

, (1) (2) :

2k 1 2k ,

 

 

2

2

 

 

2k 1

 

 

 

 

 

2k .

 

, :

6,0 10 7 2 2 1 7,5 10 7 ( ) . 2 2

: b = 0,015 ; = 750 .

2.3. ,

n = 400 -1, -

= 0,60 .

. -

: 1) , ; 2) -

max,

.

21

 

 

:

 

 

 

 

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n = 4,0 10-5 -1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 6,0 10-7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N - ?; max - ?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

3

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-2

-1

0

 

 

1

2

. 8

d ,

, k -

, :

d sin k ,

(1)

k – . d n

:

d

1

.

(2)

 

n

(2) (1), :

 

k

sin

.

(3)

 

 

n

 

.8, k ,

. kmax -

, 90 . (3)

:

kmax sin 90 n

kmax 1 .

n

22

, :

1

kmax 4,0 105 6,0 10 7 4,17,

kmax 4.

,

sin (3) .

N -

, (

2kmax). -

, :

N 2kmax 1.

k max 4 , :

N = 2 4 + 1 = 9.

(3) :

sin max kmax n ,

sin max 4 4,0 105 6,0 10 7 0,96 ,

max 73 45 .

: N = 9, max 73 45 .