2. Волновая оптика интерференция света

• Амплитуда результирующего колебания при сложении двух колебаний:

.

• Интенсивность результирующей световой волны

,

где интерференционный член.

• Видность – величина, характеризующая контраст интерференционных полос:

,

где I_max и I_min – соответственно максимальное и минимальное значения интенсивности в интерференционной картине.

• видность при интерференции монохроматических волн:

.

• Оптическая длина пути – произведение геометрической длины пути S световой волны на показатель преломления среды n:

.

• Оптическая разность хода – это разность оптических длин путей световых волн, имеющих общие начальную и конечную точки:

.

• Условия интерференционных максимумов:

.

• Условия интерференционных минимумов:

.

• Координаты максимумов интенсивности:

.

• Координаты минимумов интенсивности:

.

• Время когерентности (когерентность – скоррелированность (согласованность) нескольких колебательных или волновых процессов во времени, проявляющаяся при их сложении) – время, по истечению которого разность фаз волны в некоторой, но одной и той же точке пространства изменяется на π:

,

где ширина спектра частот реальной волны.

• Критический максимум:

.

• Ширина интерференционных полос:

.

• Оптическая разность хода при интерференции в тонких пленках:

.

• Оптическая разность хода при интерференции на клине:

.

• Радиус m-го светлого кольца Ньютона:

• Радиус m-го темного кольца Ньютона:

.

2. Дифракция света

Площадь одной зоны Френеля (зоны Френеля – участки, на которые можно разбить поверхность световой волны для вычисления результатов дифракции света):

,

где λ – длинна волны; R – разрешающая способность дифракционной решетки.

• Радиусы зон Френеля:

,

где т – номер зоны Френеля; а и b — соот­ветственно расстояния диафрагмы с круглым отверстием от то­чечного источника и от экрана, на котором дифракционная кар­тина наблюдается.

• Условия дифракционных максимумов от одной щели:

.

• Условие дифракционных минимумов от одной щели:

.

• Интенсивность света при дифракции на одной щели:

,

где I_φ – интенсивность в точке, определяемой углом φ; I₀ – интенсивность в центре дифракционной картины (φ = 0).

• Условие максимума для дифракционной решетки:

,

где φ – угол дифракции.

• Условие минимума для дифракционной решетки:

где N – число штрихов решетки.

• Условие Вульфа – Брэггов:

,

где d – расстояние между атомными плоскостями кристалла;

– угол скольжения.

• Условия оптической однородности кристалла:

.

• Угловая дисперсия дифракционной решетки:

,

где – угол дифракции; т – порядок спектра; d – период ре­шетки.

2. Взаимодействие света с веществом

• Зависимость угла отклонения лучей призмой φ от преломляющего угла А призмы и показателя преломления п:

.

• Дисперсия вещества – величина, показывающая быстроту изменения показателя преломления с частотой волны:

или .

• Нормальная дисперсия:

или .

• Аномальная дисперсия:

или .

• Поглощение света (абсорция света) – это явление потери энергии световой волной, проходящей через вещество.

• Закон ослабления света в веществе (закон Бугера):

,

где J₀ – интенсивность световой волны на входе в среду; α – коэффициент поглощения.

• Эффект Вавилова – Черенкова – это излучение электрически заряженной частицы, движущейся в среде с групповой скоростью и превышающей фазовую скорость света в этой среде:

,

где п – показатель преломления среды.

• Волновой вектор направлен под углом φ с направлением движения частицы:

.