Глава 11. Волновая оптика Уровни усвоения содержания учебного материала

1. Знание и понимание

–приведите примеры опытов, обосновывающих научные представления о свете как электромагнитной волне;

–дайте определение физическим явлениям: интерференция, дифракция, поляризация и дисперсия света, голография;

–дайте определение физическим понятиям: монохроматичность волны, когерентность, геометрический путь, оптический путь света, оптическая разность хода; разрешающая способность объектива и дифракционной решетки, оптическая ось кристалла, плоскость колебаний и плоскость поляризации, оптически активное вещество;

–опишите особенности метода зон Френеля, а также дифракции на круглом отверстии;

–найдите различия и сходства между дисперсионным и дифракционным спектрами;

–перечислите методы познания, которые использованы при изучении указанных световых явлений;

–выпишите и сформулируйте условия максимумов и минимумов интерференции, формулу оптической разности хода при интерференции от плоскопараллельной пластинки; условия дифракционного максимума и минимума от щели, главного дифракционного максимума и минимума от дифракционной решетки, а также законы Малюса и Брюстера.

2. Применение знаний (базовый уровень)

–установите связи между величинами, входящими в основные формулы, законы описывающие явление интерференции, дифракции света, поляризации, дисперсии света и теории электромагнетизма;

–измерьте длины волн видимого диапазона, постоянную дифракционной решетки, наибольший порядок спектра, используя описание соответствующих лабораторных работ;

–обоснуйте прямолинейность распространения света с помощью зон Френеля;

–объясните способы получения когерентных волн, а также дифракционную картину, полученную для монохроматического и белого света;

– определите линейную ширину спектров и угловую ширину главных максимумов;

–вычислите максимальный порядок для данной решетки, число максимумов, максимальный угол дифракции;

–раскройте содержание указанных выше явлений, величин, используя обобщенные планы;

–объясните особенности распространения обыкновенного и необыкновенного лучей;

–укажите практическое применение изученных приборов, устройств, а также область применения изученного материала в целом;

3. Применение знаний (продвинутый уровень)

–установите связи между основными формулами и законами электродинамики и однопорядковыми элементами содержания волновой оптики;

–выявите влияние на дифракцию Фраунгофера от одной щели увеличение длины волны и ширины щели;

–объясните изменения дифракционной картины при увеличении общего числа штрихов решетки, не меняя ее периода;

–определите условия раздельной видимости спектров и их наложения;

–объясните принцип действия отражательных дифракционных решеток, картины от природных дифракционных решеток;

–разработайте план, возможную систему действий и конструкцию экспериментального определения длины волны видимого диапазона, постоянной дифракционной решетки;

–докажите, что при выполнении закона Брюстера отраженный и преломленный лучи взаимно-перпендикулярны;

–укажите границы (область, условия) применимости формул, описывающих интерференцию, дифракцию, поляризацию и дисперсию;

–покажите опасность для здоровья человека инфракрасного, видимого лазерного, ультрафиолетового, СВЧ, рентгеновского излучений и методы защиты от них;

–выделите в тексте используемого учебного пособия основные категории научной информации (описание явления или опыта, постановка проблемы, выдвижение гипотезы, моделирование объектов и процессов; формулировка теоретического вывода и его интерпретация, экспериментальная проверка гипотезы или теоретического предсказания.