Оптика.( 5 к.Раб.)

1. Абсолютный показатель преломления.

Абсолютным показателем преломления какого-либо вещества называется показатель преломления этого вещества по отношению к вакууму или воздуху.

Закон преломления.

Падающий луч, луч преломленный и перпендикуляр, восставленный в точке падения, лежат в одной плоскости.

Отношение синуса угла падения i₁ к синусу угла преломления i₂ для данной пары веществ есть величина постоянная, называемая относительным показателем преломления второго вещества относительно первого:

Связь между скоростью, длиной волны и периодом (частотой).

Если с - скорость волны (м/с), λ- длина (м), а τ- период (с), то с= λ/ τ.

2. Интерференция:

- в чем заключается явление

Интерференция волн — взаимное усиление или ослабление амплитуды двух или нескольких когерентных волн, одновременно распространяющихся в пространстве.

Интерференция света — перераспределение интенсивности света в результате наложения(суперпозиции) нескольких световых волн. Это явление сопровождается чередующимися в пространстве максимумами и минимумами интенсивности. Её распределение называется интерференционной картиной.

Явление интерференции наблюдается в тонком слое несмешивающихся жидкостей (керосина или масла на поверхности воды), в мыльных пузырях, бензине, на крыльях бабочек.

- когерентность

Когерентностью называется согласованность нескольких колебательных или волновых процессов во времени, проявляющаяся при их сложении. Колебания когерентны, если разность их фаз постоянна во времени и при сложении колебаний получается колебание той же частоты.

Классический пример двух когерентных колебаний — это два синусоидальных колебания одинаковой частоты.

- оптическая длина пути

Оптическая длина пути луча L = nl, где l – геометрическая длина пути луча в среде с показателем преломления n.

- оптическая разность хода

Если один луч проходит путь длиной l₁ в среде с показателем преломления n₁, а другой луч – путь l₂ в среде с показателем преломления n₂, то оптическая разность хода этих лучей Δ = n₁l₁ – n₂l₂.

- условия максимума и минимума при интерференции.

Условие максимального усиления света в результате интерференции Δ = ± кλ, (к = 0, 1, 2, …).

Условие максимального ослабления света

Δ = ± (2к + 1)λ/2, (к = 0, 1, 2, …).

Примеры интерферентных схем.

Опыт Юнга

первый опыт по наблюдению интерференции света, осуществленный в 1827 г. Источником света служит ярко освещенная щель S. Свет, прошедший через 5, падает на две узкие щели S1иS2 . Световые пучки, прошедшие через S1и S2, уширяются вследствие дифракции. Интерференция наблюдается на экране в области перекрытия дифракционных

пучков.

Бизеркало Френеля

Свет от источника S отражается от двух зеркал, расположенных под достаточно малым углом альфа. Волны, падающие на экран, могут рассматриваться как волны от двух мнимых изображений источника S в обоих зеркалах. При изменении положения точки наблюдения P на экране изменяется разность хода дельта, в результате чего возникает система интерференционных полос, ширина которых зависит от угла схождения лучей фи.

Зеркало Ллойда

В этой схеме прямой пучок от источника интерферирует с пучком, отраженным от зеркала (мнимое изображение S'). Схема редко применяется в оптике, но довольно часто используется в радиоастрономии при исследовании источников космического радиоизлучения. В этом случае в качестве зеркала используется поверхность моря или озера.

Где наблюдается в повседневной жизни.

Явление интерференции наблюдается в тонком слое несмешивающихся жидкостей (керосина или масла на поверхности воды), в мыльных пузырях, бензине, на крыльях бабочек.