Дифракция Френеля (занятие №3)

1. В чем состоит явление дифракции света? При каких условиях наблюдается дифракция света?

2. Сформулируйте принцип Гюйгенса-Френеля.

3. Поясните основные идеи метода зон Френеля: принцип разделения волнового фронта на зоны, рисунок, разность хода вторичных волн от двух любых соседних зон, радиусы зон, площади зон, соотношение между амплитудами соседних зон. Чему равен результат интерференции вторичных волн в точке на экране для одной открытой зоны, двух, трёх (сложение с помощью векторной диаграммы).

4. Как объяснить периодические изменения освещенности в центре дифракционной картины от круглого отверстия при монотонном изменении диаметра отверстия или расстояния от отверстия до экрана?

5. Как оценить расстояние от препятствия (экрана или отверстия в нем) до точки наблюдения, при котором становятся заметными дифракционные явления?

Дифракция Фраунгофера (занятие №4)

1. Приведите схему наблюдения дифракции плоских волн. Найдите разность хода между лучами, идущими в некотором направлении от крайних элементов щели.

2. Чем отличаются условия наблюдения дифракции Фраунгофера и дифракции Френеля?

3. Как найти количество зон Френеля, укладывающееся на щели? Запишите условие дифракционного минимума в случае дифракции волны на одной щели. Получите выражение для ширины центрального дифракционного максимума. Нарисуйте график распределения интенсивности в дифракционной картине на щели для широкой и узкой щелей.

4. Приведите схему наблюдения дифракции света на решетке. Получите условия главных максимумов и главных минимумов при дифракции на одномерной решетке. Какова угловая ширина главного максимума?

5. Как изменятся ширина центральной полосы при дифракции Фраунгофера на щели и освещенность в ее середине, если ширину щели увеличить вдвое?

6. Каким условием определяется наибольший порядок спектра?

7. Какую максимальную длину волны можно наблюдать в спектре решетки с периодом d?

8. Какой вид имеет дифракционная картина, полученная с помощью дифракционной решетки при освещении ее монохроматическим светом? при освещении белым светом?

9. При каком отношении ширины щели к постоянной решетки в дифракционной картине будет отсутствовать главный максимум третьего порядка?

10. Запишите спектральные характеристики решетки и получите выражение для них (угловая дисперсия, разрешающая способность, область свободной дисперсии).

11. Две дифракционные решетки одного размера имеют разное полное число штрихов N1 и N2. Которая из них имеет более высокую разрешающую способность в спектре первого порядка и в спектре максимального порядка?

Кристаллооптика (занятие №5)

1. Какой свет называется естественным, поляризованным?

2. Перечислите виды поляризованного света.

3. Сформулируйте закон Брюстера.

4. Получите выражение для закона Малюса.

5. В чем заключается оптическая анизотропия?

6. Чем определяется скорость света в кристалле?

7. Одноосный кристалл. Какое направление в кристалле называется оптической осью? Какая плоскость называется главной?

8. Форма волновой поверхности в одноосном кристалле, если источник света точечный.

9. Особенности обыкновенной и необыкновенной волн (форма волновой поверхности, направление Е, скорость волн).

10. В чем заключается построение Гюйгенса?

11. Как действует пластинка, вырезанная из кристалла параллельно оптической оси? Рассчитайте сдвиг фаз, вносимый кристаллической пластинкой.

12. Пластинки «в четверть волны» (λ/4), «в половину волны» (λ/2). Для чего они используются? Как рассчитать их толщину?

13. Какие среды называются оптически активными? Запишите закон вращения плоскости поляризации для твердых тел и растворов.

Квантово-оптические явления (занятие №8 и №9)

Тепловое излучение.

1. Что такое тепловое излучение? Каков спектральный состав теплового излучении?

2. Что называется энергетической светимостью?

3. Что называется: а) спектральной испускательной способностью; б) коэффициентом поглощения. Какая связь между этими характеристиками?

4. Какое тело называется: а) абсолютно черным (АЧТ); б) абсолютно белым; в) серым?

5. Сформулируйте законы Кирхгофа. Приведите графики зависимости испускательной способности АЧТ от длины волны при различных температурах.

6. Сформулируйте законы Стефана-Больцмана.

7. Какой вид примет закон Стефана-Больцмана для энергетической светимости серого тела?

8. Сформулируйте закон смещения Вина.