Дифракция света

● Радиус внешней границы m – й зоны Френеля для сферической волны

,

где m – номер зоны Френеля; λ – длина волны, a и b – соответственно расстояния до волновой поверхности (разбиваемой на зоны) от точечного источника и от экрана, на котором дифракционная картина наблюдается.

● Условия дифракционных минимумов от одной щели, на которую свет падает нормально:

,

где a – ширина щели; φ – угол дифракции; m – порядок спектра; λ – длина волны.

● Условия главных максимумов дифракционной решетки, на которую свет падает нормально:

;

где d – период дифракционной решетки ,

где N₀ – число щелей, приходящихся на единицу длины решетки.

● Угловая дисперсия дифракционной решетки

.

● Разрешающая способность дифракционной решетки

,

где λ, (λ + δλ) длины волн двух соседних спектральных линий, разрешаемых решеткой; m – порядок спектра; N – общее число штрихов решетки.

● Условие дифракционных максимумов от кристаллической решетки (формула Вульфа – Брэггов)

,

где d – расстояние между атомными плоскостями кристалла; θ - угол сколь-жения.

Взаимодействие электромагнитных волн с веществом

● Связь угла φ отклонения лучей призмой и преломляющего угла А призмы

φ = А (n – 1),

где n – показатель преломления призмы.

● Связь между показателем преломления и диэлектрической проницае-мостью вещества

n = .

● Закон ослабления света в веществе (закон Бугера)

,

где I₀ и I – интенсивности плоской монохроматической световой волны соответственно на входе и выходе слоя поглощающего вещества толщиной x; α – коэффициент поглощения.

● Эффект Доплера для электромагнитных волн в вакууме

,

где ν₀ и ν_ф – соответственно частоты электромагнитного излучения, испускаемого источником и воспринимаемого приемником; ν_ф – скорость источника электромагнитного излучения относительно приемника; с – скорость света в вакууме; θ – угол между вектором скорости ν и направлением наблюдения, измеряемый в системе отсчета, связанной с наблюдателем.

● Поперечный эффект Доплера для электромагнитных волн в вакууме

(θ = π/2)

.

● Эффект Вавилова-Черенкова

,

где θ- угол между направлением распространения излучения и вектором скорости частицы; n- показатель преломления среды.

Поляризация света

● Степень поляризации света

,

где - соответственно максимальная и минимальная интенсивности частично поляризованного света, пропускаемого анализатором.

● Закон Малюса

,

где I – интенсивность плоскополяризованного света, прошедшего через анализатор; I₀ - интенсивность плоскополяризованного света, падающего на анализатор; α – угол между плоскостью поляризации света и оптической осью поляризатора.

● Закон Брюстера

где - угол падения, при котором отраженный от диэлектрика луч является полностью поляризованным; - относительный показатель преломления.

● Оптическая разность хода взаимно перпендикулярно составляющих плоскополяризованного света для пластинки в четверть длины волны

,

где знак плюс соответствует отрицательным кристаллам, минус – положительным; λ₀ – длина волны в вакууме.

● Угол поворота плоскости поляризации:

для оптически активных кристаллов и чистых жидкостей

;

для оптически активных растворов

,

где d – длина пути, пройденного светом в оптически активном веществе; - удельное вращение; С – массовая концентрация оптически активного вещества в растворе.