- •1 Волновые процессы. Продольные и поперечные волны.
- •2.Уравнение бегущей волны, фазовая скорость и волновое уравнение
- •3. Принцип суперпозиции. Групповая скорость.
- •4.Оптика. Основные законы геометрической оптики
- •5.Полное отражение.Световоды.
- •7. Электомагнитные волны. Опыт Герца.
- •8.Дифференциальное уравнение электромагнитных волн.
- •10.Получение и использование эмв. Шкала эмв
- •11.Интерференция света. Условие интерференционного максимума и минимума
- •14. Интерференция света в тонких плёнках (вывод формулы).
- •16 Применение интерференции. Просветление оптики. Измерение чистоты оптики.
- •17.Дифракция Света
- •18. Метод зон Френеля. Зонная пластинка
- •19.Дифракция Френеля на круглом отверстии и диске.
- •22. Дифракция рентгеновских излучений. Формула Вульфа-Брэнггов. Рассеяние.
- •23. Разрешающая способность оптических приборов.
- •25 Поглощение света. Закон Бугера. Коэффициент поглощения.
- •26.Естественный и поляризованный свет.Закон Малюса
- •29. Искусственная оптическая анизотропия. Вращение плоскости поляризации.
- •30. Теплово́е излуче́ние. Спектральные характеристики теплового излучения
- •31 Законы теплового излучения абсолютно черного тела.
- •32. Функция Кирхгофа по Вину и по Рэлею-Джинсу
- •33. Квантовая гипотеза и формула Планка.
- •34.Внешний фотоэффект.Опыты Столетова. Законы фотоэффекта.
- •37 Давление всета. Опыты Лебедева.
- •38. Корпускулярно-волновая двойственность света. Фотоны. Энергия и импульс.
- •40 Волны де Бройля. Опыты Дэвиссона и Джермера.
- •41.Соотношение неопределённостей Гейзенберга
- •45.Тунельный эффект. Прозрачность потенциального барьера
- •46 Опыты Резерфорда. Спектры атома водорода. Сериальные закономерности.
- •47.Постулаты Бора.Опыт Франка и Герца.
- •48.Теория атома водорода по Бору
- •49.Атом водорода в квантовой механике.Квантовые числа.
- •52 Зонная теория твердых тел. Металлы, диэлектрики и полупроводники в зонной теории.
- •53.Собственная электропроводимость полупроводников
- •55 Состав атомного ядра. Ядерные силы. Энергия связи ядра.
- •56.Радиоактивные превращения.Виды радиоактивного излучения
- •58.Альфа-распад и его закономерности.
- •59.Бета-распад и его закономерности.
- •60.Гамма излучение.Механизмы его поглащения веществом.
- •61 Ядерные реакции и их классификации.
- •62.Ядерные реакции деления.Цепная реакция.Ядерный реактор.
- •63 Термоядерная реакция. Проблемы управления термоядерным синтезом
- •64 Общие сведенья об эч
- •65.Классификация эч
17.Дифракция Света
Дифракцией называется совокупность явлений, наблюдаемых при распространении света в среде с резкими неоднородностями, например, в близи границ прозрачных или непрозрачных тел, сквозь малые отверстия. Дифракция, в частности, приводит к огибанию световыми волнами препятствий, и проникновению света в область геометрической тени. Между интерференцией и дифракцией нет существенных физических различий. Оба явления заключаются в перераспределении светового потока в рез-тате суперпозиции волн. Перераспределение интенсивности, возникающее вследствие суперпозиции волн, возбуждаемых когерентными источниками, принято называть дифракцией волн. Поэтому говорят, например, об интерференционной картине от двух узких щелей и о дифракционной картине от одной щели. Различают два вида дифракции. Если источник S и точка наблюдения P расположены от препятствия настолько далеко, что лучи, падающие на препятствие, и лучи, идущие в точку Р, образуют практически параллельные пучки, говорят о дифракции Фраунгофера (диф. в параллельных лучах).
В противном случае говорят о диф. Френеля. Диф. Фраунгофера можно наблюдать, поместив за источником света S и перед точкой наблюдения Р по линзе так, чтобы точки S и Pоказались в фокальной плоскости соответствующей линзы
Принцип Гюйгенса - все точки поверхности, через котрорые проходит фронт волны в некоторый момент времени t, следует рассматривать как источники вторичных волн, а искомое положение фронта в момент времени t+dt совпадает с поверхностью, огибающей все вторичные волны. При этом считается, что в однородной среде вторичные волны излучаются только вперед, т.е. в направлениях, составляющих острые углы с внешней нормалью к фронту волны. Принцип Гюйгенса является чисто геометрическим. Он не указывает способа расчета амплитуды волны. Поэтому принцип Гюйгенса недостаточен для расчета закономерностей распространения световых волн. Приближенный метод решения этой задачи, являющийся развитием принципа Гюйгенса на Основе предложенной Френелем идеи о когерентности вторичных волн и их интерференции при наложении, называется принципом Гюйгенса-Френеля. Этот принцип можно выразить так : 1. при расчете световых колебаний источник можно заменить эквивалентной ему системой вторичных источников - малых участков dS любой замкнутой вспомагательной поверхности S, проведенной так, чтобы она охватывала источник. 2. Вторичные источники когерентны между собой и поэтому возбуждаемые ими волны интерферируют при наложении.
18. Метод зон Френеля. Зонная пластинка
Согласно принципу Гюйгенса-Френеля световое поле в некоторой точке пространства является результатом интерференции вторичных источников. Френель предложил оригинальный и чрезвычайно наглядный метод группировки вторичных источников. Этот метод позволяет приближенным способом рассчитывать дифракционные картины, и носит название метода зон Френеля.
Зоны Френеля вводятся следующим образом. Рассмотрим распространение световой волны из точки L в точку наблюдения P. Сферический волновой фронт, исходящий из точки L разобьем концентрическими сферами с центром в точке P и с радиусами z1 + λ/2; z1 + 2 λ/2; z1 + 3 λ/2…
Полученные кольцевые зоны и носят название зон Френеля.
Смысл разбиения поверхности на зоны Френеля состоит в том, что разность фаз элементарных вторичных волн, приходящих в точку наблюдения от данной зоны, не превышает π. Сложение таких волн приводит к их взаимному усилению. Поэтому каждую зону Френеля можно рассматривать как источник вторичных волн, имеющих определенную фазу. Две соседние зоны Френеля действуют как источники, колеблющиеся в противофазе, т.е вторичные волны, распространяющиеся из соседних зон в точке наблюдения будут гасить друг друга. Чтобы найти освещенность в точке наблюдения P нужно просуммировать напряженности электрических полей от всех вторичных источников, приходящих в данную точку. Результат сложения волн зависит от амплитуды и разности фаз. Так как разность фаз между соседними зонами равна P, то можно перейти к суммированию амплитуд.
Амплитуда вторичной сферической волны пропорциональна площади элементарного участка, испускающего эту волну (т.е пропорциональна площади зоны Френеля). Кроме того, она убывает с увеличением расстояния z1 от источника вторичной волны до точки наблюдения по закону 1 / z1 и с ростом угла φ между нормалью к элементарному участку, испускающего волну, и направлением распространения волны.