- •1. Световая волна. Показатель преломления среды. Принцип Ферма.
- •2. Когерентность. Временная и пространственная когерентность.
- •7. Зоны Френеля, спираль Френеля
- •8. Дифракция Френеля на круглом отверстии и на круглом диске.
- •9. Дифракция Фраунгофера на щели
- •10. Разрешающая способность и дисперсия дифракционной решетки
- •11. Дифракция рентгеновских лучей, рентгеноструктурный анализ.
- •12. Понятие о голографии
- •13. Поляризация. Естественный и поляризованный свет. Степень поляризации. Закон Малюса.
- •14. Поляризация света при отражении и преломлении. Угол Брюстера.
- •15. Прохождение поляризованного света через анизотропную среду. Обыкновенный и необыкновенный луч. Двойное лучепреломление.
- •16. Искусственная анизотропия.
- •17. Тепловое излучение. Основные х-ки и законы
- •18. Закон Кирхгофа
- •19. Внешний фотоэффект. Ф-ла Эйнштейна
- •20. Коротковолновая граница тормозного излучения
- •21. Эффект Комптона
- •22. Закономерности в атомных спектрах
- •23. Модель атома Томпсона и Резерфорда
- •24. Постулаты Бора. Опыт Франка и Герца
- •36. Явный вид некоторых операторов в квантовой механике
- •37. Спиновый момент. Опыт Эйнштейна и д’Хааса
- •42. Атом водорода. Структура энергетических уравнений. Принцип Паули.
- •43. Мультиплетность спектров и спина электрона.
- •44. Вынужденное излучение
- •45. Принцип работы лазера
1. Световая волна. Показатель преломления среды. Принцип Ферма.
Под световой волной понимается э/м волна, физ. св-ва которой определяются вектором напряженности .
n=c/v; n= ; =
dL=ndS – оптическая длина пути
Принцип Ферма: свет распространяется по такому пути, для прохождения которого требуется минимальное время.
2. Когерентность. Временная и пространственная когерентность.
Модуль среднего по времени значения плотности потока энергии, переносимого волной, называется интенсивностью света в данной точке пространства.
;
Когерентность – согласованное протекание нескольких колебаний и волновых процессов.
Рассмотрим сложение когерентных колебаний и получим конечное значение интенсивности таких колебаний.
; ; ; ;
Интерференция – результат наложения световых потоков, приводящих к перераспределению интенсивности света в пространстве.
Если свет некогерентный, то в световых потоках фазы принимают различные значения (равновероятные). <cos >=0;
Если свет когерентный, т. е. амплитуды равны, ;
Длина когерентности
Свет распространяется в узком канале, площадью поперечника можно пренебречь. Время, в течение которого случайные отклонения фазы колебаний от стандартной величины достигают , называется временем когерентности. Длина – расстояние, которое проходит волна за время когерентности.
Пусть излучается волна с частотой , тогда ; ; ; ;
Радиус когерентности – расстояние в поперечнике потока, на котором случайные отклонения фазы достигают .
Для Солнца =500 км, 0,05 нм.
3. Интерференция от двух источников. Опыт Юнга
Ширина полосы интерференции – координатная разность соседних линий.
Число полос определяется длиной когерентности излучения
-длина когерентности
Основное требование: разность хода для мах интенсивности не должна превышать длины когерентности излучения
4 . Интерференция на тонких пленках. Кольца Ньютона
При отражении света от более плотной среды происходит изменение фазы колебаний светового вектора на , что эффективно следует приобретению разности хода
Рассмотрим образование колец Ньютона в отраженных лучах
5. Многолучевая интерференция
Ограничимся частным случаем с интерференцией N волн в одинаковыми А. Разность фаз между соседними волнами одинакова и равна .
6. Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракция Френеля и дифракция Фраунгофера.
Дифракция – совокупность явлений, наблюдаемых при распространении света в среде с различными неоднородностями (огибание световыми волнами малых препятствий).
П ринцип Гюйгенса: каждая точка среды пространства, до которой дошла волна становится источником вторичных сферических волн.
Дана волновая поверхность, определить напряжение Эл. поля на расстоянии r.
- спец. ф-ия, которая характеризует каждый излучатель
- волновое число
Принцип Гюйгенса-Френеля: принцип Гюйгенса как качественная основа + количественное дополнение Френеля.