Билет №3 «Фотометрические величины.Интенсивность,световой поток,поверхностная яркость,освещенность»

1. Энергетические величины. Поток излучения Ф_е

(Вт).

Энергетическая светимость (нзлучательность) R_e,

т. е. представляет собой поверхностную плотность потока излучения.

(Вт/м²).

Энергетическая сила света (сила излучения) I_e

(Вт/ср).

Энергетическая яркость (лучистость) В_e

(Вт/(ср×м²)).

Энергетическая освещенность (облученность) Е_е (Вт/м²).

2. Световые величины..

Световой поток Ф определяется как мощность оптического излучения по вызываемому им световому ощущению (по его действию на селективный приемник света с заданной спектральной чувствительностью).

Единица светового потока — люмен (лм): 1 лм — световой поток, испускаемый точечным источником силой света в 1 кд внутри телесного угла в 1 ср (при равномерности поля излучения внутри телесного угла) (1 лм = 1 кд-ср).

Светимость R определяется соотношением

Единица светимости — люмен на метр в квадрате (лм/м²).

Яркость B_v

(кд/м²).

Единица освещенности (1 лм = 1 лм/м²).

Освещенность Е — величина, равная отношению светового потока Ф, падающего на поверхность, к площади S этой поверхности:

Билет №4 «Принцип Гюйгенса.Когерентные волны.Интерференция света.Оптическая разность хода»

• Согласно волновой теории, развитой на основе аналогии оптических и акустических явлений, свет представляет собой упругую волну, распространяющуюся в особой среде — эфире. Эфир заполняет все мировое пространство, пронизывает все тела и обладает механическими свойствами — упругостью и плотностью. Согласно Гюйгенсу, большая скорость распространения света обусловлена особыми свойствами эфира.

Волновая теория основывается на принципе Гюйгенса: каждая точка, до которой доходит волна, служит центром вторичных волн, а огибающая этих волн дает положение волнового фронта в следующий момент времени. Напомним, что волновым фронтом называется геометрическое место точек, до которых доходят колебания к моменту времени t. Принцип Гюйгенса позволяет анализировать распространение света и вывести законы отражения и преломления.

Теория Гюйгенса не могла объяснить также физической природы наличия разных цветов.

Билет №5 «Полосы равного наклона и равной толщины.Кольца Ньютона.Инерферометры Майкельсона и Фабри-Перо»

• Полосы равного наклона (интерференция от плоскопараллельной пластинки). Ин­терференционные полосы, возникающие в результате наложения лучей, падающих на плоскопараллельную пластинку под одинаковыми углами, называются полосами равного наклона.

• Интерференционные полосы, возникающие в резуль­тате интерференции от мест одинаковой толщины, называются полосами равной толщины.

полосы равной толщины локализованы вблизи поверхности клина.

• Кольца Ньютона. Кольца Ньютона, являющиеся классическим примером полос равной толщины, наблюдаются при отражении света от воздушного зазора, образованного плоскопараллельной пластинкой и соприкасающейся с ней плосковыпуклой линзой с большим радиусом кривизны (рис. 252). Параллельный пучок света падает нормально на плоскую поверхность линзы и частично отражается от верхней и нижней поверхностей воздушного зазора между линзой и пластинкой. При наложении отраженных лучей возникают полосы равной толщины, при нормальном падения света имеющие вид концентрических окружностей.

Измеряя радиусы соответствующих колец, можно (зная радиус кривизны линзы R) определить l₀ и, наоборот, по известной l₀ найти радиус кривизны R линзы.

Как для полос равного наклона, так и для полос равной толщины положение максимумов зависит от длины волны l₀ (см. (174.2)). Поэтому система светлых и темных полос получается только при освещении монохроматическим светом. При наблюдении в белом свете получается совокупность смещенных друг относительно друга полос, образованных лучами разных длин волн, и интерференционная картина приобретает радужную окраску. Все рассуждения были проведены для отраженного света. Интерференцию можно наблюдать и в проходящем свете, причем в данном случае не наблюдается потери полуволны. Следовательно, оптическая разность хода для проходящего и отраженного света отличается на l₀/2, т.е. максимумам интерфере­нции в отраженном свете соответствуют минимумы в проходящем, и наоборот.