Заключение

В заключение сделаем несколько замечаний о полезности применения соображений размерности.

Многие соотношения в оптике, как и вообще в физике, могут быть получены путем построения простейшей зависимости требуемых величин с учетом необходимой размерности результата.

Всевозможные малые углы можно выразить как отношение двух длин, одна из которых — длина волны , если угол зависит от нее. Так, угол дифракции равен/D, где D — размер препятствия; максимальная апертура интерференции —/b, где b — размер источника света; угловой размер источника света —/L_, где L_— длина пространственной когерентности; угол, под которым интерферирующие лучи сходятся на экране —/d, где d — ширина полос интерференции.

Дифракционная решетка имеет три характерных линейных размера: a — ширина прозрачной части штриха, d — шаг решетки, Nd — полная ширина решетки. Им соответствуют три характерных угла: /a — направление нулевой интенсивности дифракции на одной щели;/d — угол между главными максимумами дифракции;/(Nd)— угловая ширина главного максимума.

Частота и время — величины обратные. Обратная частота — это период колебаний 1/= T; единица, деленная на спектральную ширину, — время когерентности 1/=; если излучение состоит из двух близких частот, то 1/(₁₂) — период биений.

Если в зависимости сигнала от времени есть особенность с характерным временем T, то в спектре сигнала есть особенность размером 1/T. Если свет встречает особенность с характерным линейным размером D, то в распределении света по углам появляется особенность размером /D. И вообще, распределение света по углам — Фурье–образ препятствия.

Подробнее см. литературу [2, 3].

Л и т е р а т у р а

1. Козел С.М., Рашба Э.И., Славатинский С.А.Сборник задач по физике: Учеб. пособие. – М.: Наука, 1987.– 304с.

2. Бутиков Е.И.Оптика: Учеб. пособие для вузов/ Под ред. Н.И. Калитеевского. – М.: Высш. шк., 1986.– 512с.

3. Борн М., Вольф Э.Основы оптики.М.: Наука, 1973.– 720с.

С О Д Е Р Ж А Н И Е

КРАТКАЯ СВОДКА ОСНОВНЫХ ФОРМУЛ . . . . . . . . . . 1 ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИКА . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 Направление распространения света . . . . . . . . . . . . . 8 Световые лучи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 Приближение геометрической оптики . . . . . . . . . . . . 8 Отражение и преломление света . . . . . . . . . . . . . . . 9 Отражение от плоского зеркала . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Призма . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Оптическая ось . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Линза . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Построение изображений . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Построение изображения в тонкой линзе . . . . . . . . . 12 Построение изображения в толстой линзе . . . . . . . . . 14 Формулы тонкой линзы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Сферическое зеркало . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Глаз . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Фотоаппарат . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Окуляр . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Подзорная труба, телескоп . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Микроскоп . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Шкала, крест, острие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Спектрометр . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ФОТОМЕТРИЯ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Основные понятия волновой оптики . . . . . . . . . . . . . 25 ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 Поляризатор . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 Пластинки /2 и/4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Двухлучевая интерференция . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 Оптическая разность хода . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Ширина интерференционных полос . . . . . . . . . . . . 32 Потеря полуволны . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Интерференция и закон сохранения энергии . . . . . . . 34 Частично когерентный свет . . . . . . . . . . . . . . . . 36 Квазимонохроматический свет . . . . . . . . . . . . . . 37 Порядок интерференции . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 Область высокой видности интерференционной картины при квазимонохроматическом источнике света 39 Временная когерентность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 Пространственная когерентность . . . . . . . . . . . . . 41 Видность интерференционной картины с протяженным источником света . . . . . . . . . . . 42 Связь пространственной когерентности и углового размера источника света . . . . . . . . . . 43 Апертура интерференции . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 Объем когерентности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 Совместное влияние временной и пространственной когерентности на интерференционную картину . . . 45 Локализация интерференционной картины . . . . . . . . 45 Полосы равной толщины и полосы равного наклона . . . 47 ДИФРАКЦИЯ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 Комплексная амплитуда световой волны . . . . . . . . . . 49 Ключевые моменты решения задач по теме "дифракция" 51 Дифракция на одной щели . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 Дифракционная решетка . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 Зоны Френеля . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 Дифракция Фраунгофера . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 Дифракция Френеля . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 Сравнение линзы и зонной пластинки . . . . . . . . . . . . 62 Дифракционный предел разрешения . . . . . . . . . . . . 63 ЗАКЛЮЧЕНИЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 65ЛИТЕРАТУРА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

66