|
|
Условия максимума и минимумаСтр 1 из 5Следующая ⇒ Волновая оптики 1. Законы отражения, преломления и полного внутреннего отражения света. 1) Закон прямолинейного распространения света: Свет в однородной среде распространяется прямолинейно. 2)Закон независимости световых пучков: Эффект, производимый одним лучом не зависит от одновременного действия других лучей. 3)Закон отражения:луч падающий,луч отраженный и нормаль, лежат в одной плоскости и угол падения i равен углу i’ отражения.
4)Закон преломления: Луч падающий, луч преломленный и нормаль, лежат в одной плоскости.
При углах падения, заключенных в пределах от i пред до π/2, свет во вторую среду не проникает, интенсивность отраженного луча равна интенсивности падающего. Это явление называется полным внутренним отражением.
2. Интерференция света. Условия максимума и минимума интерференции. При каком соотношении между длиной когерентности и оптической разности хода возможно наблюдение интерференции света? Интерференция света – это наложение двух или нескольких когерентных волн, в результате которого происходит перераспределение интенсивности света. Если Если где m – порядок интерференции;
Интерференция света наблюдается только при условии
3. Дайте определение монохроматических волн. Укажите примерные границы оптического диапазона длин волн электромагнитного излучения. монохроматические волны – неограниченные в пространстве волны одной определенной и строго постоянной частоты
4. Дайте определение когерентных волн. Объясните такие понятия как время и длина когерекгности световых волн. Что такое пространственная когерентность? Когерентные волны – это волны, имеющие одинаковые частоту и постоянную во времени разность фаз. Длительность излучения световых волн носит название времени когерентности,а их протяженность в пространстве называется длиной когерентности,т.е. длина когерентности – есть расстояние,при прохождении которого две или несколько волн утрачивают когерентность. Когерентность колебаний, которые совершаются в одной и той же плоскости, перпендикулярной направлению их распространения называется пространственной когерентностью.
5. Как связаны фазовые скорости распространения световых волн в среде и в вакууме? Дайте определение оптической длины пути, а также оптической разности хода двух световых волн. Оптическая длина пути –это произведение геометрической длины s пути световой волны в данной среде на показатель т преломления это среды.(L =S*n) Оптическая разность хода – величина, равная разности оптических длин проходимых волнами путей.
n – показатель преломления; r1,r2– длины пути.
Фазовая скорость: 6. Опыт Юнга и расчетная формула для расстояния между интерференционнымиполосами в опыте Юнга.
Ширина интерференционной полосы или период интерференционной картины – это расстояние между соседними максимумами и минимумами.
d- расстояние между источниками;
7. Полосы равного наклона. Запишите условия максимумов и минимумов интенсивности света при интерференции в тонких пленках.
d- длина пластинки,n-показатель преломления пластинки,r-угол преломления,
Полосы равной толщины Полосы равной толщины – это система интерференционных полос, каждая из которых возникает при отражении от мест пластинки имеющую одинаковую толщину.
9. Сформулируйте и запишите условия максимумов и минимумов интерференции света. Атомная и ядерная физика 11. Давление света. Квантовое объяснение давление света Формула для давления. Одним из экспериментальных подтверждений наличия у фотонов импульса является существование светового давления (опыты Лебедева). Волновое объяснение (по Максвеллу): взаимодействие индуцированных токов с магнитным полем волны.
С квантовой точки зрения давление света на поверхность обусловлено тем, что при соударении с этой поверхностью каждый фотон передает ей свой импульс. Так как фотон может двигаться только со скоростью света в вакууме, то отражение света от поверхности тела следует рассматривать как процесс «переизлучения» фотонов - падающий фотон поглощается поверхностью, а затем вновь излучается ею с противоположным направлением импульса. Рассмотрим световое давление, которое оказывает на поверхность тела поток монохроматического излучения, падающего перпендикулярно поверхности. Пусть в единицу времени на единицу площади поверхности тела падает п фотонов. Если коэффициент отражения света от поверхности тела равен R, то Rn фотонов отражается, а (1 – R) п- поглощается. Каждый отраженный фотон передает стенке импульс, равный 2рф =2hv/c (при отражении импульс фотона изменяется на – рф). Каждый поглощенный фотон передает стенке свой импульс рф =hv/c. Давление света на поверхность, равно импульсу, который передают поверхности за 1 с все п фотонов:
или
где I=nhv – энергия всех фотонов, падающих на единицу поверхности за единицу времени, т. е. интенсивность света, а w=I/c – объемная плотность энергии падающего излучения. Эта формула проверялась экспериментально и была подтверждена в опытах Лебедева.
12. Эффект Комптона. Формула Комптона. Какие физические законы использовались при выводе формулы Комптона? Эффект Комптона (Комптон-эффект) – явление изменения длины волны электромагнитного излучения вследствие рассеивания его электронами. При рассеянии фотона на покоящемся электроне частоты фотона ν и ν’ (до и после рассеяния соответственно) связаны соотношением:
h - постоянная планка с - скорость света υ - угол рассеяния Выражение есть не что иное, как полученная экспериментально Комптоном формула. Подстановка в нее значений h, m и сдает Комптоновскую длину волны электрона Уменьшение энергии фотона после комптоновского рассеяния называется комптоновским сдвигом. В классической электродинамике рассеяние электромагнитной волны на заряде (томсоновское рассеяние) не сопровождается уменьшением её частоты. . Элементарная теория эффекта Комптона основывается на применении к процессу соударения фотона с электроном закона сохранения энергии и закона сохранения импульса. 13. Постулаты Бора. · Электрон в атоме, не теряя энергии, двигается по определённым дискретным круговым орбитам для которых момент импульса квантуется: mvnrn = nħ, где n – натуральные числа, а ħ = h/2π – постоянная Планка. · При переходе электрона с орбиты (энергетический уровень) на орбиту излучается или поглощается квант энергии hν = En – Em, где En, Em – энергетические уровни, между которыми осуществляется переход. При переходе с верхнего уровня на нижний энергия излучается, при переходе с нижнего на верхний – поглощается. 14. Изобразите на рисунке уровни энергии атома водорода.
15. Изобразите на рисунке уровни энергии атома водорода. Электрон в атоме водорода переходит с 5-го уровня на 3-ий уровень. В какой области спектра будет находится излучение? а)ультрафиолетовой б)видимой в)инфракрасной). По какой формуле вычисляется частота излучения? Частота излучения v = E/h [Гц]
Волновая оптики 1. Законы отражения, преломления и полного внутреннего отражения света. 1) Закон прямолинейного распространения света: Свет в однородной среде распространяется прямолинейно. 2)Закон независимости световых пучков: Эффект, производимый одним лучом не зависит от одновременного действия других лучей. 3)Закон отражения:луч падающий,луч отраженный и нормаль, лежат в одной плоскости и угол падения i равен углу i’ отражения.
4)Закон преломления: Луч падающий, луч преломленный и нормаль, лежат в одной плоскости.
При углах падения, заключенных в пределах от i пред до π/2, свет во вторую среду не проникает, интенсивность отраженного луча равна интенсивности падающего. Это явление называется полным внутренним отражением.
2. Интерференция света. Условия максимума и минимума интерференции. При каком соотношении между длиной когерентности и оптической разности хода возможно наблюдение интерференции света? Интерференция света – это наложение двух или нескольких когерентных волн, в результате которого происходит перераспределение интенсивности света. Если Если где m – порядок интерференции;
Интерференция света наблюдается только при условии
3. Дайте определение монохроматических волн. Укажите примерные границы оптического диапазона длин волн электромагнитного излучения. монохроматические волны – неограниченные в пространстве волны одной определенной и строго постоянной частоты
4. Дайте определение когерентных волн. Объясните такие понятия как время и длина когерекгности световых волн. Что такое пространственная когерентность? Когерентные волны – это волны, имеющие одинаковые частоту и постоянную во времени разность фаз. Длительность излучения световых волн носит название времени когерентности,а их протяженность в пространстве называется длиной когерентности,т.е. длина когерентности – есть расстояние,при прохождении которого две или несколько волн утрачивают когерентность. Когерентность колебаний, которые совершаются в одной и той же плоскости, перпендикулярной направлению их распространения называется пространственной когерентностью.
5. Как связаны фазовые скорости распространения световых волн в среде и в вакууме? Дайте определение оптической длины пути, а также оптической разности хода двух световых волн. Оптическая длина пути –это произведение геометрической длины s пути световой волны в данной среде на показатель т преломления это среды.(L =S*n) Оптическая разность хода – величина, равная разности оптических длин проходимых волнами путей.
n – показатель преломления; r1,r2– длины пути.
Фазовая скорость: 6. Опыт Юнга и расчетная формула для расстояния между интерференционнымиполосами в опыте Юнга.
Ширина интерференционной полосы или период интерференционной картины – это расстояние между соседними максимумами и минимумами.
d- расстояние между источниками;
7. Полосы равного наклона. Запишите условия максимумов и минимумов интенсивности света при интерференции в тонких пленках.
d- длина пластинки,n-показатель преломления пластинки,r-угол преломления,
Полосы равной толщины Полосы равной толщины – это система интерференционных полос, каждая из которых возникает при отражении от мест пластинки имеющую одинаковую толщину.
9. Сформулируйте и запишите условия максимумов и минимумов интерференции света. Условия максимума и минимума
Если оптическая разность хода равна целому числу длин волн в вакууме.
То
Если оптическая разность хода: Если То
10. Кольца Ньютона и расчетная формула для радиусов темных колец Ньютона.
Кольца Ньютона – это интерференционные полосы, которые получаются при наложении волн отраженных от верхней и нижней границ воздушного зазора,между линзой и пластинкой. Радиус темного кольца:
r- радиус темного кольца; m- номер кольца,
11. Дифракция света. Дифракция Френеля на круглом отверстии и на диске. Дифракция света – это любое отклонение волн от прямолинейного распространения, если это не связано с преломлением и отражением.
Сферическая волна, распространяющаяся из точечного источника S, встречает на своем пути экран с круглым отверстием. Дифракционную картину наблюдаем на экране в точке P, лежащей на линии, соединяющей S с центром отверстия. Экран параллелен плоскости отверстия и находится от него на расстоянии b. Разобьем открытую часть волновой поверхности Ф на зоны Френеля. Вид дифракционной картины зависит от числа зон Френеля, укладывающихся на открытой части волновой поверхности в плоскости отверстия Если m- четное, то в точке p наблюдается минимум. Если m- нечетное, то в точке p наблюдается максимум.
Сферическая волна,распространяющаяся от точечного источника S, встречает на своем пути непрозрачный диск. Дифракционную картину наблюдаем на экране в точке P, лежащей на линии, соединяющей S с центром диска
Если число зон Френеля, которое закрывается диск невелико, то в точке Р, наблюдается светлое пятно.
12. Дифракция Фраунгофера на одной щели и на дифракционной решетке. Наблюдается в том случае, когда источник света и точка наблюдения бесконечно удалены от препятствия, вызвавшего дифракцию. Чтобы этот тип дифракции осуществить, достаточно точечный источник света поместить в фокусе собирающей линзы, а дифракционную картину исследовать в фокальной плоскости второй собирающей линзы, установленной за препятствием Согласно принципу Гюйгенса— Френеля, каждая точка щели является Источником вторичных волн. Открытую часть волновой поверхности в плоскости щели a разбивают на зоны Френеля, имеющие вид полос, параллельных ребру. Число зон Френеля,укладывающихся На ширине щели, зависит от угла числа зон Френеля,в свою очередь, зависит результат наложения всех вторичных волн
  Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот...  Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...  Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...  Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
(отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина 
постоянная для данных сред)
- относительный показатели преломления второй среды относительно первой.
, то это максимум интерференции;
,то это минимум интерференции;
– длина волны.
, где 
, где 
-длина когерентности, 
-оптическая разность хода, с-фазовой скоростью, 
-время когерентности.
, где
, 
- оптические длины,проходимых волнами путей
, c- cкорость электромагнитной волны в вакууме, v-скорость электромагнитной волны в среде,n-оптический показатель преломления среды,т.е. фазовые скорости световых волн в среде и в вакууме связаны показателем преломления n.
Источником света служит ярко освещенная щель S,от которой световая волна падает на две узкие равноудаленные щели S1 и S2 параллельные щели S. Таким образом, щели S1 и S2 играют роль когерентных источников.Интерференционная картинка наблюдаемая на экране,расположенном на некотором расстоянии параллельно S1 и S2.
Полосы равного наклона – это интерференционные полосы, которые получаются при падении света на плоскопараллельную пластинку под одинаковым углом в результате отражения от верхней и нижней границы плоскопараллельной пластинки.
– интерференционный максимум;
– интерференционный минимум;
– дополнительная разность хода, обусловленная отражением луча 1 от оптически более плотной среды.
На прозрачную пленку с показателем преломления n и толщиной d под углом i, падает плоская монохроматическая волна.На поверхности пленки в точке О, луч разделяется на два: частично отразится от поверхности пленки, а частично преломится. Преломленный луч, дойдя до точки С,частично преломится в воздух (n0=1),а частично отразится и пойдет к точке В. Таким образом возникает система интерференционных полос.
, (11-12)
,и колебания,возбуждаемые в точке обеими волнами будут происходить в одной фазе. Следовательно, (1) является условием интерференционного максимума.
,и колебания,возбуждаемые в точке обеими волнами, будут происходить в противофазе. Следовательно, (2) является условием интерференционного минимума.
дифракция Френеля на круглом отверстии:
.
.От