1. Развитие представлений о природе света. Корпускулярно-волповой дуализм. Уравнение плоской волны, ее характеристики. Когерентность.

Свет– поток частиц-корпускул (твердых шариков). Красный свет – большие шарики, фиолетовый – малые. Известные тогда явления света: отражение, преломление, дисперсия – этой теорией объяснялись. В тоже время Гук выдвинул волновую теорию. Свет – волна в среде. Эта теория тоже объясняла известные тогда оптические явления. Изучаются явления интерференции, дифракции и поляризации света. Эти явления объясняются только волновой теорией. Поскольку явления отражения, преломления и дисперсии тоже можно объяснить волновой теорией. Триумфом волновой теории стал 1861 год, когда Максвелл обосновал электромагнитную теорию света. Казалось, что в оптике все сделано, все объяснено. Но в конце 19 и вначале 20 века было открыто явление теплового излучения абсолютно черного тела, эффект Комптона, фотоэффект. Не смотря на все усилия физиков, волновая теория не смогла объяснить эти явления.

Волновая оптика изучает оптические явления, считая свет электромагнитной волной. Оптика рассматривает часть излучений воспринимаемых глазом – видимый свет. Длина волны меняется от 380нм до 770нм. Свет с длинами волннм называется ультрафиолетовым, снм – инфракрасным. Характерным свойством излучения является частота, которая не зависит от среды. Длина волны от среды зависит. При переходе из одной среды в другую меняется скорость света и поэтому меняется длина волны.

Скорость света в среде равна: , гдеn - показатель преломления среды, - электрическая, а- магнитная проницаемость среды. Для большинства сред.

Длина волны в среде равна: , где- длина волны в вакууме.

Волны, имеющие одинаковую частоту и постоянную во времени разность фаз называются когерентными.

Уравнение волны:;

2. Интерференция света. Условие максимума и минимума для разности фаз и разности хода.

Интерференцией света называется наложение двух и более когерентных волн, в результате чего происходит перераспределение энергии светового потока в пространстве и наблюдаются интерференционные максимумы и минимумы.

Волны, имеющие одинаковую частоту и постоянную во времени разность фаз называются когерентными.

Разность фаз равна: Разность хода:

, где - длина волны в вакууме, а- оптическая разность хода.

Если (m=0,1,2,3,…) ,то и колебания будут происходить в один. фазе => это условие максимума.

Если (m = 0,1,2,3,…) то,и колебания будут происходить в противофазе => это условие минимума.

Если в оптической разности хода укладывается нечетное число полуволн, то наблюдается интерференционный минимум.

3. Опыт Юнга. Рассчитать интерференционную картину от 2-х источников.

Юнг получил полосы интерференции способом – пучок света от солнца падал на экран с малым отверстием или узкой щелью. Затем на экран с двумя узкими отверстиями S1 и S2. Световые пучки от S1 и S2 накладывались, в результате чего получается 2 перекрещивающихся, расходящихся когерентных пучка света. На экране в месте перекрывания пучков наблюдались параллельные интерференционные полосы.

d- расстояние между источниками, - расстояние от источников до экрана,- расстояние от точки О до рассматриваемой точки А.