Вопрос 53 Дифракция при параллельных лучах Фраунгорфера

Немецкий ученый И. Фраунгофер рассмотрел дифракцию плоских световых волн, или дифракцию в параллельных лучах. Дифракция Фраунгофера, имеющая большое практическое значение, наблюдается в том случае, когда источник света и точка наблюдения бесконечно удалены от препятствия, вызвавшего дифракцию. Чтобы этот тип дифракции осуществить, достаточно точечный источник света поместить в фокусе собирающей линзы, а дифракционную картину исследовать в фокальной плоскости второй собирающей линзы, установленной за препятствием.

Следовательно, если число зон Френеля четное, то

a sin =  2m/2,  (m = 1, 2, 3, …)

и в точке В наблюдается дифракционный минимум, если же число зон Френеля нечетное, то

a sin =  (2m + 1) /2,  (m = 1, 2. 3, …)

и наблюдается дифракционный максимум, соответствующий действию одной нескомпенсированной зоны Френеля.

дифракционная решетку — система параллельных щелей равной ширины, лежащих в одной плоскости и разделенных равными по ширине непрозрачными промежутками.

Дифракционная картина на решетке определяется как результат взаимной интерференции волн, идущих от всех щелей, т.е. в дифракционной решетке осуществляется многолучевая интерференция когерентных дифрагированных  пучков света, идущих от всех щелей.

(главные) минимумы

a sin =  m, (m = 1. 2. 3, …)

a sin = , 2, 3, … — главные минимумы;

d sin = /2, 3/2, 5/2, …, — дополнительные минимумы;

d sin = 0, , 2, 3, …, — главные максимумы,

Вопрос 54 Поляризация света

Свет со всевозможными равновероятными ориентациями векторов Е и Н называется естественным.

Свет, в котором направления колебаний светового вектора полностью или частично упорядочены, называется поляризованным.

Степенью поляризации называется величина

P = (I_max – I_min) / (I_max + I_min),

где I_max и I_min — соответственно максимальная и минимальная интенсивности частично поляризованного света, пропускаемого анализатором. Для естественного света I_max = I_min и Р=0, для плоскополяризованного I_min = 0 и Р = 1.

Естественный свет можно преобразовать в плоскополяризованный, используя поляризаторы, пропускающие колебания только определенного направления.

Пластинка t₁, преобразующая естественный свет в плоскополяризованный, является поляризатором. Пластинка Т₂ служащая для анализа степени поляризации света, называется анализатором. Обе пластинки одинаковы.

Вопрос 55 Способы получения поляризованного света

Если естественный свет падает на границу раздела двух диэлектриков (например, воздуха и стекла), то часть его отражается, а часть преломляется и распространяется во второй среде.

Шотландский физик Д. Брюстер установил закон, согласно которому отраженный луч является плоскополяризованным при угле падения i_B (угол Брюстера), определяемого соотношением

tg i_B = n₂₁,

где n₂₁ — показатель преломления второй среды относительно первой. Преломленный луч при угле падения i_B поляризуется максимально, но не полностью.

В одноосном кристалле эти волны называются обыкновенной и нео6ыкновенвой волнами. Обыкновенный и необыкновенный лучи показывают направления векторов Умова — Пойнтинга соответствующих волн в кристалле, т. е. направления переноса энергии этими волнами.

Обыкновенная и необыкновенная волны линейно поляризованы. В обыкновенной волне вектор Е₀ направлен перпендикулярно главной плоскости кристалла для обыкновенного луча. Электрический вектор Е_е необыкновенной волны лежит в главной плоскости кристалла для необыкновенного луча.

двойного лучепреломления, которое состоит в том, что луч света, падающий на поверхность кристалла, раздваивается в нем на два преломленных луча.