- •Элементы геометрической и электронной оптики
- •1. Основные законы оптики. Полное отражение
- •2. Основные фотометрические величины и их единицы
- •Дифракция света 3. Принцип Гюйгенса — Френеля
- •4. Метод зон Френеля. Прямолинейное распространение света
- •5. Дифракция Фраунгофера на одной щели
- •6. Дифракция Фраунгофера на дифракционной решетке
- •7. Пространственная решетка. Рассеяние света.
- •8. Разрешающая способность оптических приборов
- •Поляризация света
- •9. Естественный и поляризованный свет.
- •10. Закон Малюса
- •11. Поляризация света при отражении и преломлении на границе двух диэлектриков. Закон Брюстера
- •12. Изотропные и анизотропные среды. Искусственная оптическая анизотропия.
- •13. Двойное лучепреломление
- •14. Поляризационные призмы и поляроиды
- •15. Вращение плоскости поляризации
- •16. Дисперсия
- •17. Поглощение и рассеяние света
- •18. Эффект Доплера.
- •19. Излучение Вавилова-Черенкова.
- •20. Интерференция света.
- •21. Когерентность и монохроматичность световых волн
- •22. Интерференция света в тонких пленках
- •23. Применение интерференции света
- •24. Стационарное уравнение Шредингера для атома водорода.
- •25. Водородоподобные атомы. Энергетические уровни.
- •26. Главное, орбитальное и магнитное квантовые числа.
- •27. Спин электрона. Спиновое квантовое число.
- •28. Ширина уровней.
- •29. Принцип Паули.
- •30. Структура энергетических уровней в многоэлектронных атомах.
- •31. Принцип работы лазера. Различные типы лазеров
- •Свойства лазерного излучения
- •32. Основные свойства и строение ядра
- •33. Энергия связи ядер. Деффект массы
- •34. Ядерные силы. Радиоактивность
- •35. Спектры
- •Основные законы оптики. Полное отражение
Дифракция света 3. Принцип Гюйгенса — Френеля
Дифракцией - называется огибание волнами препятствий, встречающихся на их пути, или в более широком смысле — любое отклонение распространения волн вблизи препятствий от законов геометрической оптики. Благодаря дифракции волны могут попадать в область геометрической тени, огибать препятствия, проникать через небольшие отверстия в экранах.
Явление дифракции объясняется с помощью принципа Гюйгенса – каждая точка до которой доходит волна, служит центром вторичных волн, а огибающая этих волн задаёт положение волнового фронта в следующей момент времени
4. Метод зон Френеля. Прямолинейное распространение света
Принцип Гюйгенса — Френеля в рамках волновой теории должен был ответить на вопрос о прямолинейном распространении света. Френель решил эту задачу, рассмотрев взаимную интерференцию вторичных волн и применив прием, получивший название зон Френеля.
Тогда выражение ( ) можно записать
5. Дифракция Фраунгофера на одной щели
количество зон равно начальная фаза для всех лучей одинакова.
(min)
(max)
Сужение щели приводит к тому, что центральный максимум расплывается, а интенсивность уменьшается. Чем щель шире , тем картина ярче, но дифракционные полосы уже, а число самих полос больше. При - в центре получается разное изображение источника света т. прямолинейность распространения. Положение дифракционных максимумов зависит от длины волны.
6. Дифракция Фраунгофера на дифракционной решетке
Дифракционная решетка — система параллельных щелей равной ширины, лежащих в одной плоскости и разделенных равными по ширине непрозрачными промежутками.
(min)
(Доп.min) (Глав. max)
- постоянная решетки.
Дифракционная картина на решётке определяется как результат взаимной интерференции волн, идущих от всех щелей (много лучевая интерференция).
В случае N щелей между двумя главными max располагается N-1 дополнительных min.
Дифракционная решетка может использоваться как спектральный прибор.
7. Пространственная решетка. Рассеяние света.
Двумерная решетка – штрихи, написанные во взаимно перпендикулярных направления в одной и той же плоскости. Дифракция может происходить в мутных средах.
Распределение интенсивностей по всем направлениям – рассеяние света в мутной среде
(узкий кусок света проходит через пыльную комнату).
8. Разрешающая способность оптических приборов
Изображение любой святящейся точки представляет собой дифракционную картину.
Согласно критерию Релея – изображение двух близлежащих одинаково точечных источников разрешимы (разделены для восприятия) если центральный max от одного совпадает с min второго
Разрешающей способностью (разрешающей силой) объектива называется величина , где — наименьшее угловое расстояние между двумя точками, при котором они еще оптическим прибором разрешаются. , D — диаметр объектива, , где — абсолютное значение минимальной разности длин воли двух соседних спектральных линий, при которой эти линии регистрируются раздельно. Разрешающая способность дифракционной решетки пропорциональна порядку m спектра и числу N щелей.