- •Электромагнитная природа света, уравнения Максвелла.
- •Волновое уравнение. Плоская и сферическая волны. Представление волн в комплексной форме.
- •Плотность потока энергии. Вектор Умова-Пойтинга. Интенсивность света. Световой вектор.
- •Эллиптическая, круговая и линейная поляризация гармонических волн. Степень поляризации.
- •6. Закон Брюстера.
- •7. Распространение света в анизотропных средах. Поляризация при двойном лучепреломлении. Призма Николя. Призма Волластона.
- •8. Эллипсоид лучевых скоростей. Двуосные и одноосные кристаллы.
- •9. Закон Малюса
- •12. Вращение плоскости поляризации
- •13. Искусственная анизотропия
- •14. Основные понятия фотометрии
- •16. Интерференция света, интенсивность при суперпозиции двух монохроматических волн.
- •17. Временная и пространственная когерентность света. Изменение когерентности.
- •18. Двухлучевая интерференция. Опыт Юнга. Ширина интерференционной полосы.
- •19. Классические интерференционные схемы. Бипризма Френеля. Зеркала Френеля.
- •20. Интерференция в тонких пленках. Полосы равной толщины. Полосы равного наклона. Кольца Ньютона.
- •21. Интерферометры: Майкельсона, Линника, Рождественского.
- •22. Многолучевая интерференция, интерферометр Фабри-Перо.
- •2. Интерферометр Фабри-Перо.
- •23. Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля.
- •24. Зоны Френеля. Построение дифракционных картин графическим способом
- •26. Зонная пластинка
- •27. Дифракция Фраунгофера на щели
- •28. Прямоугольная амплитудная дифракционная решетка
- •32. Законы отражения и преломления, явление полного внутреннего отражения.
- •33. Распространение луча в световоде.
- •34. Центрированная оптическая система. Преломление на сферической поверхности.
- •35. Поперечное и угловое увеличение, кардинальные точки и плоскости. Линейное (поперечное) увеличение
- •Угловое увеличение
- •Продольное увеличение
- •Кардинальные точки и отрезки
- •36. Оптические системы. Лупа. Микроскоп. Телескоп.
- •Оптические телескопы
- •Характеристики оптических телескопов
6. Закон Брюстера.
Закон Брюстера — закон оптики, выражающий связь показателя преломления с таким углом, при котором свет, отражённый от границы раздела, будет полностью поляризованным в плоскости, перпендикулярной плоскости падения, а преломлённый луч частично поляризуется в плоскости падения, причем поляризация преломленного луча достигает наибольшего значения. Легко установить, что в этом случае отраженный и преломленный лучи взаимно перпендикулярны. Соответствующий угол называется углом Брюстера.
Это явление оптики названо по имени шотландского физика Дэвида Брюстера, открывшего его в 1815 году. Закон Брюстера: , где n21 — показатель преломления второй среды относительно первой, θBr — угол падения (угол Брюстера).
7. Распространение света в анизотропных средах. Поляризация при двойном лучепреломлении. Призма Николя. Призма Волластона.
Важный случай Интерференция света - интерференция поляризованных лучей (см. Поляризация света). В общем случае, когда складываются две различно поляризованные когерентные световые волны, происходит векторное сложение их амплитуд, что приводит к эллиптической поляризации. Это явление наблюдается, например, при прохождении линейно поляризованного света через анизотропные среды. Попадая в такую среду, линейно поляризованный луч разделяется на 2 когерентных, поляризованных во взаимно перпендикулярных плоскостях луча. Вследствие различного состояния поляризации скорость их распространения в этой среде различна и между ними возникает разность фаз D, зависящая от расстояния, пройденного в веществе.
Призма Николя (сокр. николь) — поляризационное устройство, в основе принципа действия которого лежат эффекты двойного лучепреломления и полного внутреннего отражения.
1.Призма Николя представляет собой две одинаковые треугольные призмы из исландского шпата, склеенные тонким слоем канадского бальзама. Призмы вытачиваются так, чтобы торец был скошен под углом 68° относительно направления проходящего света, а склеиваемые стороны составляли прямой угол с торцами. При этом оптическая ось кристалла (AB) находится под углом 64° с направлением света. Свет с произвольной поляризацией, проходя через торец призмы испытывает двойное лучепреломление, расщепляясь на два луча — обыкновенный, имеющий горизонтальную плоскость поляризации (AO) и необыкновенный, с вертикальной плоскостью поляризации (АE). После чего обыкновенный луч испытывает полное внутреннее отражение о плоскость склеивания и выходит через боковую поверхность. Необыкновенный беспрепятственно выходит через противоположный торец призмы.
2. Классическим кристаллом, служащим для изучения эффекта является кристалл исландского шпата ( ). Этот кристалл имеет форму параллелепипеда с углами 78˚ и 102˚ (рис. 11.1). При прохождении света через кристалл луч раздваивается. Это явление носит
|
|
|
|
название двойное лучепреломление. Оно заключается в том, что свет, падающий на кристалл, преломляясь, создает не один преломленный луч, как в изотропных средах, а два, идущие в общем случае в различных направлениях и с разными скоростями. Лучи поляризованы в двух взаимно-перпендикулярных плоскостях. Один из лучей (обыкновенный) имеет для всех направлений одно и то же значение показателя преломления, для другого луча (необыкновенного) показатель преломления зависит от направления луча. Для исландского шпата . Даже если луч света падает на поверхность кристалла нормально, один из лучей отклоняется (рис.11.2), и если кристалл вращать вокруг направления падающего луча, этот необыкновенный луч вращается тоже. В кристалле исландского шпата есть одно направление, при распространении света вдоль которого оба луча имеют один и тот же показатель преломления (рис.11.3). Это направление –оптическая ось кристалла. Кристалл исландского шпата – одноосный. Существуют кристаллы (двухосные) в которых есть два направления, вдоль которых не происходит двойного лучепреломления. Однако тогда оба луча необыкновенные.