Вопросы.

1. Что такое абсолютно черное тело и серое тело?

2. Нарисуйте спектр излучения абсолютно черного тела?

3. Как зависит от температуры спектр излучения абсолютно черного тела?

4. Изложить кратко сущность метода, использованного в данной работе для определения σ.

5. Пояснить понятие яркостной, цветовой и радиационной температуры.

6. Объяснить устройство и принцип действия пирометра.

7. Какую температуру измеряет пирометр, используемый в работе?

Литература.

1. Трофимова Т.И. Курс физики. М: Высшая школа. 1997

2. Ландсберг Г.С. Оптика. М.: Издательство»Наука». 1976

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 17.

ИЗУЧЕНИЕ ЯВЛЕНИЯ ИНТЕРФЕРЕНЦИИ СВЕТА.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАДИУСА КРИВИЗНЫ ЛИНЗЫ И ДЛИНЫ СВЕТОВОЙ ВОЛНЫ С ПОМОЩЬЮ КОЛЕЦ НЬЮТОНА.

Вопросы теории. Свет, с точки зрения классической электродинамики, представляет собой поперечные электромагнитные волны, распространяющиеся в вакууме со скоростью с=310⁸ м/c. Волны одинаковой частоты  с постоянной разностью фаз  называются когерентными. В результате наложения когерентных волн наблюдается явление интерференции: усиление интенсивности света в одних местах и ослабление в других.

В действительности излучение света телами является результатом излучения отдельных атомов. В силу этого два любых источника не являются когерентными и не могут дать интерференционную картину. Для получения интерференционной картины необходимо излучение от одного источника разделить на два потока и заставить их встретиться после прохождения различных оптических путей. В случае такого разделения эти потоки можно трактовать как исходящие из двух совершенно одинаковых источников. Все элементарные акты излучения, происходящие в одном источнике, одновременно повторяются в другом, но доходят до данной точки экрана с некоторым запаздыванием , определяемым разностью хода . Для получения интерференции важно, чтобы разность хода между интерферирующими лучами не была очень велика, так как они должны принадлежать к одному и тому же акту излучения.

Интерференция света при отражении от тонких пластинок или пленок.

При падении световой волны на тонкую прозрачную пластинку (или пленку) происходит отражение от обеих поверхностей пластинки. В результате возникают две световые волны, которые при известных условиях могут интерферировать.

Пусть в точку О (рис.1) на прозрачную пленку в виде клина с малым углом  падает пучок света. Часть света (луч 1) отразится от верхней поверхности пленки, другая часть (луч 2), переломившись, отразится от нижней поверхности.

2

1

n₁ i А

i

O В

n₂ d r

n₃ С 

Рис. 1.

Определим оптическую разность хода  (т.е. разность оптических длин проходимых электромагнитными волнами путей) между двумя когерентными лучами 1 и 2 (см. рис. 1). Оптическая длина пути – это произведение геометрической длины пути S световой волны в данной среде на показатель n преломления этой среды.

= n₂(ОС +  СВ) – n₁ОА (1)

Подставив значения ОА = 2d tg r sin i, ОС + СВ = 2d/cos r и

n₂/n₁ = sin i/sin r в ( 1) , получим

 = 2d n₂ cos r, (2)

где d –толщина пленки; n₁ и n₂ – показатели преломления окружающей среды и материала пленки соответственно; i – угол падения света на пленку; r – угол преломления.

При вычислении необходимо учесть и то обстоятельство, что при отражении световой волны от границ раздела сред, для которыхn₂ n₁,

фаза световых колебаний претерпевает изменение на (это соответствует разности хода/2). Если показатель преломления пленкиn₂n₁, то происходит скачок фазы для луча 1; в случаеn₂ n₁изменяет свою фазу при отражении в точке С луч 2.