- •Тема 1. Световые волны в прозрачной изотропной среде.
- •Тема 2. Поляризация света.
- •Тема 3. Излучение и поглощение света.
- •Тема 4. Отражение и преломление света.
- •Тема 6. Геометрическая оптика.
- •Тема 7. Спектр света.
- •Тема 8. Интерференция.
- •Тема 9. Дифракция.
- •Тема 10. Дифракционная решетка.
- •Тема 11. Голография.
- •Тема 12. Дифракционный предел разрешения.
- •Тема 13. Взаимодействие света с веществом.
- •Тема 14. Термодинамика излучения.
Тема 7. Спектр света.
Разложение света по положительным частотам.
Прямое преобразование Фурье:
.
Обратное преобразование Фурье:
.
Ряд Фурье:
,
Спектр света. Спектральная плотность интенсивности света и ее связь с интенсивностью.
,, где
,
Спектр огибающей светового импульса и спектр самого импульса.
Преобразование Фурье гауссовой функции времени.
Соотношение неопределенности времени и частоты.
,,
,,
,,
,,
Факультативно. Разложение света по плоским монохроматическим волнам.
, где из
, гдеиз
Тема 8. Интерференция.
Явление интерференции. Ширина полос. Видность.
— интерференция.
— видность интерференционной картины.
Интенсивность света при сложении двух световых волн ортогональных поляризаций.
Интенсивность света при сложении двух световых волн одинаковой поляризации как функция разности фаз.
,
Связь ширины интерференционных полос и угла между интерферирующими волнами.
Метод деления амплитуды.
Интерференция волн отраженной и прошедшей полупрозрачную пластинку.
Интерференция света при отражении от плоскопараллельной пластины.
Интерферометр Майкельсона.
Метод деления волнового фронта.
Опыт Юнга.
Бипризма Френеля.
Зеркало Ллойда.
Билинза Бийе.
Порядок интерференции. Номер интерференционной полосы.
, гдеm— номер полосы, Δ — оптическая разность хода.
Когерентность. Частично когерентный свет.
Квазимонохроматический свет. Спектральная ширина источника света.
Время когерентности. Длина когерентности.
=>
=>
=>=>
— длина когерентности,
— время когерентности.
Пространственная когерентность.
, где— длина пространственной когерентности,— угловой размер источника света.
, гдеb— линейный размер источника света,L— расстояние от точки наблюдения до источника света,
, где— максимально допустимая апертура интерференции.
Объем когерентности.
Звездный интерферометр Майкельсона. Измерение угловых размеров звезд.
Понятие об эффекте группировки фотонов. Параметр вырождения света.
Оптический аналог опыта Брауна-Твисса.
— для нелазерных источников света,
— для лазерных источников света.
Локализация интерференционной картины
на примере наблюдения интерференции в схеме с бипризмой Френеля.
Полосы равного наклона.
, где— оптическая разность хода,— угол преломления плоскопараллельной пластинки толщинойh.
Полосы равной толщины.
Кольца Ньютона.
, гдеR— радиус кривизны сферической поверхности, α — угол между вертикалью и направлением из центра кривизны на точку наблюдения интерференционной картины
— разность хода для темной полосы с номеромm=>
— радиусm-ого темного кольца =>
Полосы равного наклона и равной толщины в интерферометре Майкельсона.
Интерферометр Жамена.
Интерферометр Рождественского (Маха-Цендера).