9.Преломление плоской волны на границе двух диэлектриков..

В ывод законов отражения и преломления. Если волновой вектор падающей волны лежит в плоскости xz, то и, следовательно, , т.е. волновые векторы всех трех волн лежат в одной плоскости, которая, принято, называть плоскостью падения.

Если ввести углы падения , отражения и преломления то. как следует из рис.,

(3.7)

Если принять во внимание, что , то имеем:

(3.8)

где и -скорости распространения света соответственно в первой и во второй средах.

Отсюда и

(3.10)

Как известно, (3.9) и (3.10) есть законы отражения и преломления света. Следовательно, предположение трех плоских монохроматических волн, а также учет граничного условия дают возможность вывести известные из опытных данных законы отражения и преломления, прийти к выводу о равенстве фаз и частот всех трех волн на границе раздела.

Из (3.6)-(3.8) имеем

10.Когерентность и монохроматичность световых волн.

Когерентность - согласованное протекание во времени и пространстве нескольких колебательных или волновых процессов.

Монохроматические волны - неограниченные в пространстве волны одной определенной и строго постоянной частоты.( с)

П рерывистое излучение света атомами в виде отдельных коротких импульсов называется волновым цугом.

Средняя продолжительность одного цуга называется временем когерентности.

называемое длиной когерентности (или длиной цуга).

Длина когерентности есть расстояние, при прохождении которого две или несколько волн утрачивают когерент­ность.Два источника, размеры и взаимное расположение которых позволяют (при необходимой степени монохроматичности света) наблюдать интерференцию, наз-ся пространственно-когерентными. Радиусом когерентности (или длиной пространственном когерентности) называется максимальное поперечное направлению распространения волны расстояние, на котором возможно проявление интерференции.

~ ,где  - длина волны света,  - угловой размер источника.Так, минимально возмож­ный радиус когерентности для солнечных лучей (при угловом размере Солнца на Земле  рад и  0,5 мкм) составляет 0,05 мм.

11.Способы получения когеpентных источников в оптике.

1) Делением волнового фронта:

-Метод Юнга

-Бизеркала Френеля

- Бипризма Френеля

- Билинза Бийе

-Зеркало Ллойда

2)Делением амплитуды:

-кривые равного наклона

-локализация интерференционной картины в бесконечности.

12.Расчет интеpфеpенционной картины от двух когерентных источников.

И нтенсивность в точке А экрана, лежащей на расстоянии x от О, определяется оптической разностью хода

откуда

Из условия l >> d, что поэтому

Подставив найденное значение условия или получим, что максимумы интенсивности будут наблюдаться в случае, если (m=0, 1, 2, …), а минимумы – в случае, если (m=0, 1, 2, …).Расстояние между двумя соседними максимумами (или минимумами), называемое шириной интерференционной полосы, равно .

не зависит от порядка интерференции (величины m) и является постоянной для данных l, d и .

13.Интеpфеpенция света в тонких пленках.

Интерференция света – нелинейное сложение интенсивностей двух или нескольких световых волн. Это явление сопровождается чередующимися в пространстве максимумами и минимумами интенсивности. Ее распределение называется интерференционной картиной. Впервые явление интерференции было независимо обнаружено Робертом Бойлем и Робертом Гуком. Они наблюдали возникновение разноцветной окраски тонких пленок (интерференционных полос), подобных масляным или бензиновым пятнам на поверхности воды. Томас Юнг введя «Принцип суперпозиции», первым объяснил явление интерференции света, ввел термин “интерференция” и объяснил «цветастость» тонких пленок. Он так же выполнил первый демонстрационный эксперимент по наблюдению интерференции света, получив интерференцию от двух щелевых источников света позднее этот опыт Юнга стал классическим.