Оптика

1.Волновая и квантовая природа света. Корпускулярно-волновой дуализм.

Квантовая теория света. Согласно этой теории, световое излучение испускается и поглощается частицами вещества не непрерывно, а диксретно, то есть отдельными порциями - квантами света. Она полностью объясняет с единых позиций все свойства света. Характерной чертой квантовой теории света является объяснение всех явлений, в том числе и тех, ко­торые ранее казались объяснимыми лишь с позиций волновой теории.

Волнова́я тео́рия све́та — одна из теорий, объясняющих природу света. Основное положение теорииосновывается на том, что свет имеет волновую природу, то есть ведёт себя как электромагнитная волна (отдлины которой зависит цвет видимого нами света). Теория подтверждается многими опытами и данное поведение света наблюдается в таких физических явлениях, как дисперсия, дифракция и интерференция света. 

Корпускулярно-волновой дуализм — является важнейшим универсаль­ным свойством природы, которое состоит в том, что каждому микрообъекту присущи сразу и корпускулярные, и волновые характеристики.

Например, электрон, нейтрон, фотон в одних условиях ведут себя как частицы, которые двигаются по классическим траекториям и имеют определенную энергию и импульс, а в других — обнаруживают свою волновую природу, которая характерна для явлений интерференции и дифракции частиц.

2.Законы отражения и преломления света. Абсолютный и относительный показатель применения и их физический смысл.

Закон отражения света:

Падающий луч, перпендикуляр к границе раздела двух сред в точке падения и отраженный луч лежат в одной плоскости, причем угол падения равен углу отражения.

Закон преломления:

Падающий луч, перпендикуляр к границе раздела сред в точке падения и преломленный луч лежат в одной плоскости, причем отношение синуса угла падения к синусу угла преломления постоянно для данной пары сред и равно показателю преломления второй среды относительно первой.

Показатель преломления среды относительно вакуума называют абсолютным показателем преломления. Он равен отношению скорости света c в вакууме к скорости света υ в среде: n=c/v

Постоянную величину n называют относительным показателем преломления второй среды относительно первой. Относительный показатель преломления двух сред равен отношению их абсолютных показателей преломления: n=n2/n1

Физический смысл показателя преломления – это отношение скорости распространения волн в первой среде υ1 к скорости их распространения во второй среде υ2: n=v1/v2

3.Интерференция света. Когерентность. Условия усиления и ослабления света при интерференции.

Интерференция заключается в усилении или ослаблении интенсивности световых волн при их наложении. Интерферировать могут только когерентные световые волны.

Волны являются когерентными, если для них выполняются 2 условия:

1. Длины таких волн одинаковы

2. Разность фаз=0, либо остаётся постоянной во времени

Волны максимально усиливают друг друга, если направление световых векторов совпадают, разность фаз кратна 2π радиан: ∆φ=2πm, где m = 1, 2, 3…– целое число.

Волны ослабляют друг друга, если направление световых векторов противоположны, разность фаз кратна нечетному числу π радиан: ∆φ = (2m+1)π.