- •Образование волн. Продольные и поперечные волны. Длина волны.
- •Волновое уравнение. Уравнение бегущей волны. Волновое число.
- •Электромагнитные волны, их свойства. Излучение и прием электромагнитных волн. Скорость распространения электромагнитных волн.
- •Мощность излучения источника. Плотность потока энергии волн. Интенсивность волны
- •5. Принцип суперпозиции волн. Монохроматичность и когерентность волн
- •7.Показатель преломления света. Закон отражения и преломления света. Полное внутреннее отражение.
- •8. Когерентность(временная и пространственная) световых волн. Получение когерентных волн в оптике. Оптическая разность хода лучей.
- •9 . Метод Юнга. Расчет интерференционной картины от двух когерентных источников.
- •10. Интерференция в тонких пленках. Оптическая разность хода для отраженных и проходящих лучей.
- •12. Просветле́ние о́птики. Интерферометр.
- •14. Дифракция волн. Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракция Френеля и Фраунгофера.
- •15. Метод зон Френеля. Дифракция Френеля на круглом отверстии и диске.
- •16. Дифракционная решетка. Дифракция Фраунгофера на дифракционной решетке (в монохроматическом и белом свете).
- •17. Поляризованная волна. Поляризация волн при отражении и преломлении. Закон Брюстера.
- •18. Двойное лучепреломление. Закон Малюса. Эффект Керра.
- •19. Дисперсия волн. Электронная теория дисперсии.
- •Электронная теория дисперсии светя
12. Просветле́ние о́птики. Интерферометр.
Просветле́ние о́птики — это нанесение на поверхность линз, граничащих с воздухом, тончайшей плёнки или нескольких плёнок одна поверх другой. Это необходимо для увеличения светопропускания оптической системы. Показатель преломления таких плёнок меньше показателя преломления стёкол линз.
Интерферометр
Интерферометр — измерительный прибор, принцип действия которого основан на явлении интерференции. Принцип действия интерферометра заключается в следующем: пучок электромагнитного излучения (света, радиоволн и т. п.) с помощью того или иного устройства пространственно разделяется на два или большее количество когерентных пучков. Каждый из пучков проходит различные оптические пути и возвращается на экран, создавая интерференционную картину, по которой можно установить смещение фаз пучков.
13. Стоячая волна. Уравнение стоячей волны. Узлы и пучности. Условие существования стоячей волны. Стоячее волны — это волны, образующиеся при наложении двух бегущих воли, распространяющихся навстречу друг другу с одинаковыми частотами и амплитудами, а в случае поперечных волн и одинаковой поляризацией
Уравнение стоячей волны.
Напишем уравнения двух плоских волн, распространяющихся в противоположных направлениях (начальная фаза ):
Сложим уравнения и преобразуем по формуле суммы косинусов
Т.к. , то можно записать:
Учитывая, что , получим уравнение стоячей волны: .
Точки, в которых амплитуда колебаний максимальна (Аст=2А), называются пучностями стоячей волны, а точки, в которых амплитуда колебаний равна нулю (Aст=0), называются узлами стоячей волны.
14. Дифракция волн. Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракция Френеля и Фраунгофера.
Дифракция волн. в первоначальном узком смысле — огибание волнами препятствий, в современном более широком — любое отклонение при распространении волн от законов геометрической оптики. При таком общем толковании Д. в. переплетается с явлениями распространения и рассеяния волн в неоднородных средах. Благодаря дифракции волны могут попадать в область геом. тени: огибать препятствия, стелиться вдоль поверхностей, проникать через небольшие отверстия в экранах и т. п. Напр., звук может быть услышан за углом дома или радиоволна может проникнуть за горизонт даже без отражения от ионосферы.
Принцип Гюйгенса — Френеля
Принцип Гюйгенса — Френеля — основной постулат волновой теории, описывающий и объясняющий механизм распространения волн, в частности, световых.
Принцип Гюйгенса — Френеля формулируется следующим образом:
Каждый элемент волнового фронта можно рассматривать, как центр вторичного возмущения, порождающего вторичные сферические волны, а результирующее световое поле в каждой точке пространства будет определяться интерференцией этих волн.
Дифракция Фраунгофера
Дифракция Фраунгофера — случай дифракции, при котором дифракционная картина наблюдается на значительном расстоянии от отверстия или преграды. Расстояние должно быть таким, чтобы можно было пренебречь в выражении для разности фаз членами порядка , что сильно упрощает теоретическое рассмотрение явления. Здесь z — расстояние от отверстия или преграды до плоскости наблюдения, λ — длина волны излучения, а ρ — радиальная координата рассматриваемой точки в плоскости наблюдения в полярной системе координат. Иными словами, дифракция Фраунгофера наблюдается тогда, когда число зон Френеля , при этом приходящие в точку волны являются практически плоскими. При наблюдении данного вида дифракции изображение объекта не искажается и меняет только размер и положение в пространстве. В противоположность этому, при дифракции Френеля изображение меняет также свою форму и существенно искажается.
Дифракционные явления Фраунгофера имеют большое практическое значение, лежат в основе принципа действия многих спектральных приборов, в частности, дифракционных решёток. В последнем случае для наблюдения светового поля «в бесконечности» используются линзы или вогнутые дифракционные решетки (соответственно, экран ставится в фокальной плоскости).