4.)Излучение электромагнитной волны

Излучение диполя: излучение, обусловленное изменением во времени дипольного момента системы.

Мощность диполя:

Диполь – простейшая система, излучающая электромагнитные волны.

, где мощность и ускорение соответственно.

5.)Световая волна. Когерентность и монохроматичность световых волн

Световая волна - электромагнитная волна видимого диапазона длин волн. Частота световой волны определяет "цвет". Энергия, переносимая световой волной, пропорциональна квадрату ее амплитуды.

- вектор Е,(световой) оптический вектор

- круговая частота

Когерентность -согласованное протекание во времени нескольких колебательных или волновых процессов, проявляющееся при их сложении. Колебания называются когерентными, если разность их фаз остаётся постоянной во времени и при сложении колебаний определяет амплитуду суммарного колебания. Два гармонических (синусоидальных) колебания одной частоты всегда когерентны. Гармоническое колебание описывается выражением:    х = A cos (2pvt + j),   где х — колеблющаяся величина (например, смещение маятника от положения равновесия, напряжённость электрического имагнитного полей и т.д.).

При распространении плоской монохроматической электромагнитной волны в однородной среде напряжённость электрического поля Е вдоль направления распространения этой волны ох в момент времени t равна:        где l = сТ— длина волны, с — скорость её распространения, Т — период колебаний.

Свойства электромагнитных волн:

Частота - количество оборотов биона в единицу времени.

Скорость света - скорость передачи вращений от одного биона к другому.

Фаза - расположение одного из полюсов биона относительно линии распространения электромагнитной волны.

Другие свойства электромагнитных волн: дифракция, интерференция, дисперсия света и поляризация света.

Монохроматичность плоской волны - электромагнитная волна одной определённой и строго постоянной частоты из диапазона частот.

Сферическая волна – волна, у кот-ой поверхность одинаковой фазы, это сфера :

Цилиндрическая волна- волна, у кот-ой поверхность одинаковой фазы, это цилиндр: , A-амплитуда, r- радиус

6.)Эффект Доплера в оптике

Эффект Доплера – изменение частоты волн регистрируемых приёмником, который происходит вследствие взаимного относительного движения источника и приёмника.

Продольный (в акустике):

- скорость приёмника;

- скорость источника;

-угол между источником и приёмником

Поперечный:

-относительное изменение частоты

(H-постоянная Набла)

7.)Законы геометрической оптики

Закон прямолинейного распространения света: в однородной среде свет распространяется прямолинейно;

Закон независимости световых лучей: лучи при пересечении не возмущают друг друга;

Закон отражения света: отражённый луч лежит в той же плоскости, что и падающий с нормалью; угол падения, равен углу отражения.

Закон преломления света: преломлённый луч лежит в одной плоскости с падающим лучом и нормалью, восстановленной в точке падения; Отношение синусов углов падения и преломления лучей света с фиксированной длиной волны есть величина постоянная для двух данных веществ - относительный показатель преломления (рис 1)

Относительное преломление: .

Коэффициент наз-ся коэф-ом (показателем) преломления второй среды относительно первой. Показатель преломления среды относительно вакуума обозначают n и называют показателем приломления данной среды (абсолютным показателем преломления ):

Показатель преломления зависит от длины волны

Законы отражения и преломления находят объяснение в волновой физике. Согласно волновым представлениям, преломление является следствием изменения скорости распространения волн при переходе из одной среды в другую. Физический смысл показателя преломления – это отношение скорости распространения волн в первой среде υ₁ к скорости их распространения во второй среде υ₂: 

Абсолютный показатель преломления равен отношению скорости света c в вакууме к скорости света υ в среде: