- •§ 2. Эффект Комптона. 46
- •Раздел 1. Основные положения оптики. § 1. Введение.
- •Почему мы видим именно в диапазоне 380 - 760 нм.? § 2. Электромагнитные волны.
- •§ 3. Поперечность электромагнитных волн.
- •§ 4. Решение волнового уравнения.
- •Комплексные функции.
- •Решения действительные и комплексные.
- •§ 5. Излучение диполя.
- •§ 6. Характеристики электромагнитных волн.
- •§ 7. Энергетические характеристики.
- •§ 8. Фотометрия и фотометрические величины
- •§ 9. Геометрическая оптика.
- •Преломление и отражение света.
- •Раздел 2. Интерференция света. § 1. Сложение волн.
- •Как сложить две комплексные величины?
- •Рассмотрим два случая:
- •§ 2. Опыт Юнга.
- •§ 3. Когерентность.
- •§ 4. Интерферометры.
- •§ 5. Интерференция в тонких пленках
- •§ 6. Многолучевая интерференция
- •§ 7. Применение интерференции
- •Голография. § 8. Основные методы получения и наблюдения интерференции.
- •Когерентность.
- •§ 2. Дифракция Френеля.
- •§ 3. Критерий Релея. Разрешающая способность оптических приборов.
- •Критерий Релея:
- •§ 4. Дифракция на пространственной решетке. Формула Вульфа - Бреггов.
- •§ 5. Голография.
- •Раздел 4. Распространение света в веществе. § 1. Классическая электронная теория движения оптических электронов.
- •§ 2. Дисперсия света.
- •§ 3. Поглощение света.
- •§ 4. Поляризация света.
- •§ 5. Поляризация света при отражении. Угол Брюстера.
- •§ 6. Двойное лучепреломление.
- •§ 7. Вращение плоскости поляризации.
- •§ 8. Рассеяние света в оптически неоднородных средах.
- •Раздел 5. Генерация света. § 1. Тепловое излучение.
- •§ 2. Характеристики теплового излучения.
- •§ 3. Закон Стефана-Больцмана и закон Вина. Формула Релея-Джинса.
- •§ 4. Формула Планка.
- •Раздел 6. Фотоны. § 1. Тормозное рентгеновское излучение.
- •§ 2. Фотоэффект.
- •§ 3. Опыт Боте.
- •§ 4. Эффект Комптона.
- •Раздел 7. Элементы квантовой оптики. § 1. Внешний фотоэффект.
- •§ 2. Эффект Комптона.
- •§ 3. Тепловое излучение. Закон Кирхгофа.
- •§ 4. Спектральная излучательная способность абсолютно черного тела.
- •§ 5. Законы теплового излучения.
- •§ 6. Оптическая пирометрия.
- •Яркостная температура.
§ 4. Интерферометры.
Рис.3.20.
Оптическая
схема интерферометра
Интерферометр Майкельсона. Рассмотрим оптическую схему интерферометра. Если зеркала строго перпендикулярны оптической оси, то волны возвращаются по тому же направлению, что и пришли. Если одно расстояние L1, а второе L2, то волна от зеркала М2 запоздает на величину - это разность хода.
Если разность хода , то наблюдается минимум интенсивности. Для разности фаз должно выполняться условие .
В общем случае условие max:
Рис.
3.21
min:
Условие min : ;
Это полосы бесконечной ширины.
Яркое
поле.
Темное
поле.
Если волны под углом, то образуются полосы конечной ширины, и период полос, как сказано раньше, определяется
Рис.
3.22
,
Рис.
3.23
Бипризма Френеля.
Зеркало Ллойда.
Рис.
3.24
Служит для определения показателя преломления с высокой точностью.
L2м. n10-710-8
Наиболее широко используется для определения показателя преломления газов.
§ 5. Интерференция в тонких пленках
опт = L2n2-L1
Если учесть скачек фазы когда волны отражаются от более плотной среды, то
;
а) Волны 1 и 2 будут интерферировать только в том случае, когда разность хода меньше длины когерентности.
при 0=0,5мкм, , .
б) Расстояние между лучами
при ,
при , ,
Для солнечного света ,
Мы приходим к выводу, что в следствии ограничений, накладываемых временной и пространственной когерентностью интерференция при использовании солнечного света наблюдается только в тех случаях, когда толщина пленки не превышает нескольких сотых долей мм.
Интерференция на плоскопараллельной пластинке. ( Полосы равного наклона).
Пусть параллельная пластинка освещается рассеянным монохроматическим светом.
Для min: =
Каждая полоса образована лучами, падающими на пластинку под одинаковым углом. Поэтому полосы называются полосами равного наклона.
Положение темных и светлых полос на экране Э зависит теперь от толщины пластинки h и h. Поэтому такие полосы называются полосами равной толщины. При смещении экрана от клина или к клину начинает сказываться степень пространственной когерентности. Чем больше радиус когерентности тем в большей области можно наблюдать интерференционную картину.
Свет отражается от верхней грани линзы, нижней, верхней и нижней поверхности пластинки. Однако ввиду малой временной когерентности интерферируют только лучи 2 и 3.
откуда :
С другой стороны разность хода :
Для темных полос :
Для светлых полос:
Сравнивая , получим, что в темных полосах
m = 1,2,3...
в светлых m =1,2,3...
несложно вычислить и координаты колец
или общее условие m =1,3,5 -темные
m = 2,4,6... светлые
При m = 1 наблюдается нулевое темное кольцо.
В точке соприкосновения наблюдается темное кольцо, обусловленное изменением фазы на , при отражении волны от стекла.
Измеряя радиусы колец нетрудно определить радиус линзы : .