Теория Максвелла

- вектор диэлектрического смещения. - вектор магнитной индукции - напряженность магнитного поля - объёмная плотность заряда - плотность тока - плотность тока смещения

, где - произвольное возмущение.

Свойство электромагнитных волн.

1). Электромагнитная волна - поперечная (направление колебаний направлению распространения) 2). и взаимно ортогональны,

3). - правая тройка ортогональных векторов. 4). Синфазность колебаний и 5). Не нужна среда распространения.

Энергия электромагнитной волны.

Объёмная плотность энергии.

Плотность потока энергии Интенсивность

(- вектор Пойнтинга )

Импульс электромагнитной волны.

Плотность импульса:

Давление - это изменение импульса отраженной волны в расчёте на единичную площадку в единицу времени

Характеристики плоской синусоидальной волны.

Волна называется плоскополяризованной, если вектор совершает колебания в одной плоскости, перпендикулярной плоскости распространения.

«Наклонная» волна.

- радиус-вектор, характеризующий положение некоторой точки в пространстве.

- волновой вектор

Шкала электромагнитных волн.

Источниками электромагнитных волн являются переменные токи и заряды, движущиеся с ускорением.

Электрический диполь:

- плечо диполя

Элементарный момент диполя (дипольный электрический момент):

Осциллирующий диполь - источник электромагнитных волн- модель излучающего атома

ИК - волны, образованные вращением и колебанием молекул

Рентген - колебания внутри оболочек

Гамма-колебания - колебания протонов

Интерференция света.

Интерференция света - явление усиления или ослабления интенсивности света при наложении двух световых волн.

Свет называется когерентным, если разность фаз в каждой точке остаётся постоянной.

Интерференция когерентных волн.

Введем понятия интерференционного поля (ИП) и интерференционной картины (ИК).

ИК - чередование тёмных и светлых пятен в виде полос, колец и т.д. на плоскости или экране.

Видность ИК.

«Стоячая» волна как пример интерференционного света.

«Стоячая» волна - это электромагнитное поле, возникающее в результате наложения двух встречных волн.

Интерференция двух плоских волн.

- волновой вектор 1-й волны - волновой вектор 2-й волны

Интерференция волн от точечных источников.

Точечные источники.

Когерентность - способность к интерференции.

- Уравнение интерференции частично когерентных волн.

- степень пространственно-временной когерентности, количественная мера степени согласованности колебаний вектора в двух точках пространства в разные моменты времени, сдвинутые на.

Интерферометр Майкельсона.

ПП- полупрозрачная пластина.

Длина когерентности.

Цуг:

Длина когерентности - расстояние, которое проходит волновой фронт за время когеренции.

Пространственная когерентность.

- Временная когерентность.

Если .

- Степень пространственной когерентности.

Звездный интерферометр Майкельсона.

Способы создания когерентных источников.

1). Деление волнового фронта. Схема Юнга.

Зеркало Ллойда.

Бизеркало Френеля Бипризма Френеля.

Кольца Ньютона.

Дифракция света.

Дифракция света - явление огибания световыми волнами препятствий, размер которых соизмерим с размерами световой волны и явление проникания в полость геометрической тени.

Принцип Гюйгенса.

1. Каждая точка волнового фронта может рассматриваться как источник вторичных волн, распространяющихся со скоростью света в данной среде.

2. Огибающая вторичных волн определяет положение нового волнового фронта.

Проникновение в область геометрической тени.

Метод зон Френеля.

Волновой фронт разбивается на зоны таким образом, что излучения двух соседних зон, достигающее точки наблюдения гасят друг друга.

Эти зоны называются зонами Френеля.

Дифракция Френеля на круглом отверстии.

Условие минимума - чётное число.

Дифракция Фраунгофера (дифракция в параллельных лучах).

Дифракция Фраунгофера - наблюдается дифракционное изображение точечного источника.

Дифракция Френеля - наблюдается дифракционное изображение препятствий.

Дифракционная решетка.

- число штрихов.

- период решетки.

- ширина отдельной щели.

Условие главных максимумов.

- дифракции нет.

Условие Вульфа-Брэгга.

Критерий разрешения Рэлея.

Две точки могут наблюдаться как раздельные точки, если максимум дифракционного изображения одной из них совпадает с первым нулём дифракционного изображения другой.

Дисперсия света.

Дисперсия света - явление зависимости фазовой скорости распространения света от длины волны.

, ,

,