- •1. Распространение волн в упругой среде. Уравнение плоской волны. Принцип Гюйгенса. Интенсивность волны. Стоячие волны.
- •2. Эффект Доплера в акустике.
- •3. Ультразвук. Источники и приемники уз волн. Применение ультразвука.
- •4. Свободные электромагнитные колебания в lс-контуре. Свободные затухающие колебания. Добротность контура. Дифференциальное уравнение затухающих колебаний и его решение.
- •5. Вынужденные электрические колебания. Полное сопротивление цепи с с, l и к. Дифференциальное уравнение вынужденных колебаний и его решение???
- •6. Резонанс напряжений и резонанс токов.
- •7. Общая характеристика теории Максвелла. Уравнения Максвелла. Вихревое магнитное поле??? Ток смещения. (все интегралы круговые!!!)
- •8. Экспериментальное получение электромагнитных волн. Плоская электромагнитная волна. Волновое уравнение для электромагнитного поля.
- •9. Энергия электромагнитных волн. Давление электромагнитных волн.
- •10. Основные законы геометрической оптики.
- •11. Фотометрические величины и их единицы.
- •12. Преломление света на сферических поверхностях.
- •13. Тонкие линзы. Формула тонкой линзы и построение изображений предметов с помощью тонкой линзы. Искажения изображений.
- •14. Электромагнитная теория света. Уравнение световой волны. Интенсивность света.
- •15. Когерентные световые волны. Интерференция волн.
- •16. Методы наблюдения интерференции света: опыт Юнга, метод зеркал Френеля, бипризма Френеля.
- •17. Интерференция света при отражении от тонких пластинок. Полосы равной толщины и равного наклона.
- •18. Кольца Ньютона. Применение явления интерференции. Интерферометры. Просветление оптики.
- •19. Дифракция. Принцип Гюйгенса-Френеля. Зоны Френеля.
- •20. Дифракция света на круглом экране и круглом отверстии.
14. Электромагнитная теория света. Уравнение световой волны. Интенсивность света.
Электромагнитная теория света явилась существенным шагом вперед в понимании природы оптических явлений. Свет оказался частным случаем электромагнитных волн с длиной волны от l = 400 нм (фиолетовый) до l=760 нм (красный). Только этот интервал длин электромагнитных волн оказывает непосредственное воздействие на наш глаз и является собственно светом. Однако и более коротковолновое (l<400 нм -ультрафиолетовое) и более длинноволновое излучение (l>760 нм -инфракрасное) имеют качественно одну и ту же электромагнитную природу и отличаются лишь методами их возбуждения и обнаружения.В электромагнитной волне колеблются векторы Е и Н, причем Е^Н
Соответственно изменение во времени и пространстве проекции светового вектора на направление, вдоль которого он колеблется, будет описываться уравнением
Е = Асоs(wt – kr + a) – уравнение световой волны
где k - волновое число (k = 2p/l), r- расстояние, отсчитываемое вдоль направления распространения световой волны.
Интенсивности света I в данной точке пространства равна плотности потока электромагнитной энергии и определяется вектором Пойтинга S
I=|<S>|= |<[ЕН]>|
I - (Вт/м2), либо в световых единицах (лм/м2). Поскольку для электромагнитной волны Е ~ Н, тогда I~А2.Линии, вдоль которых распространяется световая энергия, называются лучами. В изотропных средах это направление совпадает с нормалью к волновой поверхности, т.е. с направлением волнового вектора `k. Модуль êkê = k – волновое число.В естественном свете колебания различных направлений быстро и беспорядочно сменяют друг друга. Свет, в котором направления колебаний упорядочены каким-либо образом, называется поляризованным. Если колебания светового вектора происходят только в одной проходящей через луч плоскости, свет называется плоско- (или линейно-) поляризованным.
15. Когерентные световые волны. Интерференция волн.
Когерентностью называется согласованное протекание нескольких колебательных или волновых процессов. Степень согласования может быть различной. Соответственно вводится понятие степени когерентности двух волн. Пусть в данную точку пространства приходят две световые волны одинаковой частоты, которые возбуждают в этой точке колебания одинакового направления (обе волны поляризованы одинаковым образом): Е1 = А1соs(wt + a1),
Е2 = A2cos(wt + a2), тогда амплитуда результирующего колебания А2 = А12 +А22 + 2А1А2соsj,где j = a1 - a2 = const.
Если частоты колебаний в обеих волнах w одинаковы (монохроматические волны), а разность фаз j возбуждаемых колебаний остается постоянной во времени, то такие волны называются когерентными.
Когерентные волны при интерференции друг с другом дают устойчивое колебание с амплитудой не больше суммы амплитуд интерферирующих волн. При наложении когерентных световых волн происходит перераспределение светового потока в пространстве, в результате чего в одних местах возникают максимумы, а в других -минимумы интенсивности. Это явление называется интерференцией волн. Особенно отчетливо проявляется интерференция в том случае, когда интенсивности обеих интерферирующих волн одинаковы: I1=I2. Все естественные источники света (Солнце, лампочки накаливания и т.д.) не когерентны.