Тестове 

Геометрична и вълнова оптика. вълнова оптика

От гледна точка на вълновата оптика светлината е електромагнитни вълнис определен честотен диапазон.

ФЕНОМЕНИ, ХАРАКТЕРИЗИРАЩИ СВЕТЛИНАТА КАТО ВЪЛНА.

1) Дисперсия- зависимост на коефициента на пречупване на дадено вещество от честотата (дължината на вълната) на преминаващата през него светлина.Поради дисперсията немонохроматичната светлина при пречупване, интерференция и дифракция може да се разложи на спектър (на монохроматични компоненти).

Едноцветенсветлината е светлинна вълна определена честота(светлина от един цвят). неедноцветенсветлина - сложна светлина, състоящ се от няколко едноцветни компонента.

> , > , < (для среды, в вакууме скорость света ).

< ().Честотата на трептенията на светлинната вълна не се променя при преминаване от една среда в друга.

В природата няма цвят, има електромагнитни вълни с различни честоти, които, действайки върху ретината на окото, предизвикват усещане за светлина. Човек възприема лист хартия като бял, т.к. той отразява всички падащи върху него вълни от видимата част на спектъра на електромагнитните вълни. Саждите са черни, защото той поглъща всички падащи върху него вълни от видимата част на спектъра. Листът на растението е зелен, т.к. той отразява електромагнитна вълна с такава честота, че когато удари ретината, предизвиква усещане за зелен цвят, листът поглъща всички останали вълни от видимата част на спектъра.

2) Светлинна интерференциянаблюдавани например в тънки филми: сапунен мехур, бензинов филм върху вода, крила на насекоми и т.н. източникът е разделен на две части с разлика в пътя. Така че в тънки филми интерференчен модел може да бъде създаден от вълни, отразени от външния и вътрешна повърхностфилми. В този случай разликата в пътя, където е индексът на пречупване на филмовото вещество, е дебелината на филма. Чрез покриване на лещите на устройствата с филми с коефициент на пречупване по-нисък от този на субстанцията на лещите и избиране на необходимата дебелина на филма се постига оптика на просветлението,тези. минимизирайте отразената светлинна енергия от филма.

Интерферентният модел за монохроматична светлина е редуване на тъмни ивици (пръстени) и ленти (пръстени), осветени от тази монохроматична светлина.

Интерферентният модел за бяла светлина е редуване на ирисцентни ленти (пръстени).

ПРИМЕР ЗА РЕШЕНИЕ НА ПРОБЛЕМА С ИНТЕРФЕРЕНЦИЯТА НА СВЕТЛИНАТА

Два кохерентни източника и излъчват монохроматична светлина с дължина на вълната 600. Определете на какво разстояние от точка на екрана ще бъде първата максимална осветеност, ако



4) Дифракция на светлинатаможе да се наблюдава, ако препятствието, което обикаля светлинната вълна, е много малко (сравнимо с дължината на вълната на светлината) или разстоянието от препятствието до екрана е огромен брой пъти размера на самото препятствие. В тези случаи законите на геометричната оптика не се прилагат, тъй като светлината се отклонява от праволинейно разпространение. Дифракцията винаги е придружена от интерференция.

При дифракция от дупка в центъра на екрана се открива тъмно петно; при дифракция от препятствие в центъра на екрана се образува светло петно.

ДИФРАКЦИОННА РЕШЕТКА - набор от голям брой успоредни процепи, прозрачни за светлината с ширина, разделени от непрозрачни празнини с ширина. Период (константа) на решетката,където е ширината на даден участък от решетката, броят на ударите в този участък. Ако нормално монохроматичната светлина пада върху дифракционна решетка, то поради дифракцията светлинните вълни се отклоняват под различни ъгли.

Ако тези вълни се съберат на екран с леща, тогава се образува интерферентна картина, в центъра на която има централен (нулев) максимум, а от двете страни се образуват максимуми от първи, втори и т.н. то.

Ако върху решетката падне бяла светлина, тогава централният максимум е бяла ивица, от двете страни на която се наблюдават цветови спектри от различен порядък.

Максимумите се формират при условие . При решаване на задачи, за удобство, за малки ъгли () може да се замени с .

Разлагането на светлината в спектър с помощта на дифракционна решетка или призма се използва в спектралния анализ. За определяне се използва спектрален анализ химичен съставвещества (спектърът на всяко химично вещество има свой собствен, който не съвпада със спектъра на всяко друго химичен елемент), температурата на веществото, скоростта на телата.

Вид на емисионния спектър Какъв тип Какво дават телата
Твърди Едноцветно многоцветно райе; съдържа всички дължини на вълните от определен диапазон. Нагрети твърди вещества и течности.
Раирана Състои се от отделни ленти, съдържащи голямо числоблизко разположени спектрални линии, разделени от тъмни празнини. Нагрети вещества в газообразно молекулно състояние.
Правил Състои се от отделни светещи линии, разделени от тъмни празнини, т.е. съдържа само определени дължини на вълната. Нагрети вещества в газообразно атомно състояние.
Абсорбция (може да бъде плътна, на райета, с подплата). Непрекъснатият спектър съдържа тъмни линии (линии на поглъщане).Освен това атомите и молекулите на дадено вещество поглъщат светлина със същите дължини на вълните, които самите те могат да излъчват. Образува се при преминаване на радиация през прозрачно вещество.

5) Поляризация на светлинатавъзможно, защото светлината е напречна вълна. Естествената светлина е вълна, в която векторните трептения възникват в различни равнини, ако векторните трептения се случват в една определена равнина, тогава светлината е поляризирана. Светлината може да бъде поляризирана, например, с помощта на кристал турмалин, който поради своята анизотропия предава светлинни вълни с вибрации, разположени в една и съща равнина.

Светлинни вълни.

Закони на геометричната (лъчева) оптика

Светлинни вълни. Интензитет на светлината. Светлинен поток. Закони на геометричната оптика. Пълно вътрешно отражение

Оптиката е дял от физиката, който изучава природата на светлинното лъчение, неговото разпространение и взаимодействие с материята. Разделът от оптиката, който изучава вълновата природа на светлината, се нарича вълнова оптика. Вълновата природа на светлината е в основата на такива явления като интерференция, дифракция и поляризация. Клонът на оптиката, който не отчита вълновите свойства на светлината и който се основава на концепцията за лъч, се нарича геометрична оптика.

§ 1. СВЕТЛИННИ ВЪЛНИ

Според модерни идеи, светлината е сложно явление: в някои случаи тя се държи като електромагнитна вълна, в други се държи като поток от специални частици (фотони). Това свойство се нарича корпускулярно-вълнов дуализъм (корпускула - частица, дуализъм - двойственост). В тази част от курса на лекциите ще разгледаме вълновите явления на светлината.

светлинна вълнае електромагнитна вълна с дължина на вълната във вакуум в диапазона:

= (0,4 ¸ 0,76) × 10 − 6 m = 0,4 ¸ 0,76 µm = 400 ¸ 760 nm =

4000¸

а-

ангстрьом е единица за дължина. 1A = 10−10 m.

Вълните от този диапазон се възприемат от човешкото око.

Радиацията с дължина на вълната под 400 nm се нарича ултравиолетова и

с повече от 760 nm, -

инфрачервена.

Честота n на светлинната вълна за видима светлина:

= (0,39¸ 0,75) × 1015 Hz,

c \u003d 3 × 108 m / s - скоростта на светлината във вакуум.

Скорост

мачове

скорост

разпространение

електромагнитна вълна.

Индекс на пречупване

Скоростта на разпространение на светлината в среда, като тази на всяка електромагнитна вълна, е (виж (7.3)):

Коефициентът на пречупване се въвежда за характеризиране на оптичните свойства на средата. Съотношението на скоростта на светлината във вакуум към скоростта на светлината в дадена среда се нарича абсолютен индекс на пречупване:

Като се има предвид (7.3)

тъй като за повечето прозрачни вещества μ=1.

Формула (8.2) свързва оптични свойствавещества с техните електрически свойства. За всяка среда, с изключение на вакуум, n> 1. За вакуум n = 1, за газове при нормални условия n≈ 1.

Индексът на пречупване характеризира оптична плътност на средата. Среда с по-висок индекс на пречупване се нарича оптически по-плътна. Нека обозначим абсолютните индекси на пречупване за две среди:

n 2 =

Тогава относителният индекс на пречупване е:

n 21 =

където v 1 и v 2 -

скоростта на светлината съответно в първата и втората среда.

диелектрик

средна пропускливост ε зависи от честотата

електромагнитна вълна, тогава n = n(ν) или n = n(λ) - индексът на пречупване ще зависи от дължината на вълната на светлината (вижте лекции № 16, 17).

Зависимостта на коефициента на пречупване от дължината на вълната (или честотата) се нарича дисперсия.

В светлинна вълна, както във всяка електромагнитна вълна, векторите E и H осцилират. Тези вектори са перпендикулярни един на друг и на посоката

вектор v. Както показва опитът, физиологични, фотохимични, фотоелектрични и други видове влияния се причиняват от колебания на електрическия вектор. Следователно светлинният вектор е векторът на интензитета електрическо полесветлинна (електромагнитна) вълна.

За монохроматична светлинна вълна, промяната във времето и пространството на проекцията на светлинния вектор върху посоката, по която той

Тук k е вълновото число; r е разстоянието, преброено по посока на разпространение на вълната; E m е амплитудата на светлинната вълна. За плоска вълна Em = const, за сферична намалява като 1/r.

§ 2. ИНТЕНЗИТЕТ НА СВЕТЛИНАТА. СВЕТЛИНЕН ПОТОК

Честотата на светлинните вълни е много висока, така че светлинният приемник или окото улавят осреднения за времето поток. Интензитетът на светлината е модулът на осреднената за времето стойност на енергийната плътност в дадена точка в пространството. За светлинна вълна, както за всяка електромагнитна вълна, интензитетът (виж (7.8)) е равен на:

За светлинна вълна μ≈ 1, следователно от (7.5) следва:

μ0 H = ε0 ε E ,

откъдето, като се вземе предвид (8.2):

E~nE.

Заместваме формули (8.4) и (8.5) в (7.8). След осредняване получаваме:

Следователно интензитетът на светлината е пропорционален на квадрата на амплитудата на светлинната вълна и индекса на пречупване. Имайте предвид, че за

вакуум и въздух n = 1, така че I ~ E 2 m (сравнете с (7.9)).

За характеризиране на интензитета на светлината, като се вземе предвид способността й да предизвиква зрително усещане, се въвежда стойността Ф, наречена светлинен поток. Ефектът на светлината върху окото е силно зависим от дължината на вълната. Повечето

окото е чувствително към радиация с дължина на вълната λ z = 555 nm (зелен цвят).

За други вълни чувствителността на окото е по-ниска, а извън интервала (400–760 nm) чувствителността на окото е нула.

Светлинният поток е потокът от светлинна енергия, оценен чрез зрително усещане. Единицата за светлинен поток е лумен (lm). Съответно, интензитетът се измерва или в енергийни единици (W/m2), или в светлинни единици (lm/m2).

Интензитетът на светлината характеризира числената стойност средна енергия, пренасяна от светлинна вълна за единица време през единица площ от място, разположено перпендикулярно на посоката на разпространение на вълната. Линиите, по които се разпространява светлинната енергия, се наричат ​​лъчи. клон на оптиката, който изучава законите за разпространение на светлината

радиацията, основана на идеи за светлинните лъчи, се нарича геометрична или лъчева оптика.

§ 3. ОСНОВНИ ЗАКОНИ НА ГЕОМЕТРИЧНАТА ОПТИКА

Геометричната оптика е приблизително разглеждане на разпространението на светлината при предположението, че светлината се разпространява по определени линии - лъчи (лъчева оптика). В това приближение крайността на дължините на светлинните вълни се пренебрегва, като се приема, че λ → 0.

Геометричната оптика позволява в много случаи да се изчисли доста добре оптичната система. Но в редица случаи реалното изчисляване на оптичните системи изисква отчитане на вълновата природа на светлината.

Първите три закона на геометричната оптика са известни от древността. 1. Законът за праволинейното разпространение на светлината.

Законът за праволинейното разпространение на светлината гласи това

В хомогенна среда светлината се разпространява по права линия.

Ако средата е нехомогенна, т.е. нейният индекс на пречупване варира от точка до точка или n = n(r), тогава светлината няма да се разпространява по права линия. При

при наличие на резки нееднородности, като дупки в непрозрачни екрани, границите на тези екрани, има отклонение на светлината от праволинейното разпространение.

2. Законът за независимостта на светлинните лъчи гласи, че лъчите не се смущават един друг при пресичане. При високи интензитети този закон не се спазва и светлината се разсейва от светлина.

3 и 4. Законите за отражението и пречупването гласят, че Отражението и пречупването на светлинния лъч възниква на границата между две среди. Отразените и пречупените лъчи лежат в същата равнина като падащия

лъч и перпендикуляр, възстановени към интерфейса в точката на падане

Ъгъл на падане равен на ъгълаотражения :

Законите за отражение и пречупване могат да бъдат нарушени в анизотропни среди, т.е. среди, чието пречупване зависи от посоката в пространството.

за които индикаторът

Светлина- това са електромагнитни вълни, чиято дължина на вълната за средното човешко око е в диапазона от 400 до 760 nm. В тези граници светлината се нарича видими. светлина с най-голяма дължинавълните ни изглеждат червени, а при най-малките - лилави. Лесно е да запомните редуването на цветовете на спектъра с помощта на поговорката " ДА СЕвсеки ОТНОСНОхотник Иправи Знат, Жде СЪСотива Еезан. Първите букви от думите на поговорката съответстват на първите букви от основните цветове на спектъра в низходящ ред на дължината на вълната (и съответно нарастваща честота): „ ДА СЕчервен - ОТНОСНОдиапазон - Ижълто - Ззелено - Жсин - СЪСсин - Елилаво." Нарича се светлина с дължина на вълната, по-голяма от червената инфрачервена. Очите ни не го забелязват, но кожата ни улавя такива вълни под формата на топлинно излъчване. Нарича се светлина с по-къса дължина на вълната от виолетовата ултравиолетов.

Електромагнитни вълни(и по-специално, светлинни вълни, или просто светлина) е електромагнитно поле, разпространяващо се в пространството и времето. Електромагнитните вълни са напречни - векторите на електрическия интензитет и магнитната индукция са перпендикулярни един на друг и лежат в равнина, перпендикулярна на посоката на разпространение на вълната. Светлинните вълни, както всички други електромагнитни вълни, се разпространяват в материята с крайна скорост, която може да се изчисли по формулата:

Където: ε И μ – диелектрична и магнитна проницаемост на веществото, ε 0 и μ 0 - електрически и магнитни константи: ε 0 \u003d 8.85419 10 -12 F / m, μ 0 \u003d 1,25664 10 -6 H / m. Скоростта на светлината във вакуум(Където ε = μ = 1) е постоянна и равна на с= 3∙10 8 m/s, може да се изчисли и по формулата:

Скоростта на светлината във вакуум е една от основните физични константи. Ако светлината се разпространява в някаква среда, тогава скоростта на нейното разпространение също се изразява със следната връзка:

Където: н- индексът на пречупване на веществото - физическо количество, показващ колко пъти скоростта на светлината в среда е по-малка от тази във вакуум. Индексът на пречупване, както се вижда от предишните формули, може да се изчисли, както следва:

  • Светлината носи енергия.Когато светлинните вълни се разпространяват, възниква поток от електромагнитна енергия.
  • Светлинните вълни се излъчват като отделни кванти електромагнитно излъчване(фотони) атоми или молекули.

В допълнение към светлината има и други видове електромагнитни вълни. Освен това те са изброени в реда на намаляване на дължината на вълната (и съответно увеличаване на честотата):

  • радио вълни;
  • Инфрачервено лъчение;
  • Видима светлина;
  • Ултравиолетова радиация;
  • рентгеново облъчване;
  • Гама радиация.

Намеса

Намеса- едно от най-ярките проявления на вълновата природа на светлината. Свързва се с преразпределението на светлинната енергия в пространството при т.нар съгласуванвълни, т.е. вълни с еднаква честота и постоянна фазова разлика. Интензитетът на светлината в областта на припокриване на лъча има характер на редуващи се светли и тъмни ивици, като интензитетът е по-голям при максимумите и по-малък от сбора на интензитетите на лъчите при минимумите. При използване на бяла светлина интерферентните ивици се оказват оцветени в различни цветове на спектъра.

За изчисляване на смущението се използва концепцията дължина на оптичния път. Нека светлината измине разстоянието Лв среда с рефракционна индикация н. Тогава дължината на неговия оптичен път се изчислява по формулата:

За смущения поне два лъча трябва да се припокриват. За тях се изчислява оптична разлика в пътя(оптична разлика в дължината) съгласно следната формула:

Именно тази стойност определя какво се случва по време на смущение: минимум или максимум. Запомнете следното: максимум смущения(светла лента) се наблюдава в тези точки в пространството, където е изпълнено следното условие:

При м= 0, се наблюдава максимум от нулев порядък, при м= ±1 максимум от първи ред и т.н. минимум смущения(тъмна лента) се наблюдава, когато е изпълнено следното условие:

Фазовата разлика на трептенията в този случай е:

При първото нечетно число (едно) ще има минимум от първи ред, при второто (три) ще има минимум от втори ред и т.н. Няма минимум от нулев порядък.

Дифракция. Дифракционна решетка

Дифракциясветлина се нарича феноменът на отклонение на светлината от праволинейната посока на разпространение при преминаване в близост до препятствия, чиито размери са сравними с дължината на вълната на светлината (светлина се огъва около препятствия). Опитът показва, че светлината определени условияможе да влезе в зоната на геометричната сянка (тоест да бъде там, където не трябва да бъде). Ако кръгло препятствие се намира на пътя на паралелен светлинен лъч (кръгъл диск, топка или кръгъл отвор в непрозрачен екран), тогава на екран, разположен на достатъчно голямо разстояние от препятствието, дифракционна картина- система от редуващи се светли и тъмни пръстени. Ако препятствието е линейно (процеп, нишка, ръб на екрана), тогава на екрана се появява система от паралелни дифракционни ивици.

Дифракционни решеткиса периодични структури, гравирани от специална делителна машина върху повърхността на стъклена или метална плоча. При добрите решетки успоредните един на друг щрихи са с дължина около 10 cm, като има до 2000 щриха на милиметър. В този случай общата дължина на решетката достига 10–15 см. Производството на такива решетки изисква използването на най-високите технологии. В практиката се използват и по-груби решетки с 50–100 линии на милиметър, нанесени върху повърхността на прозрачното фолио.

При нормално паданесветлина върху дифракционната решетка в някои посоки (в допълнение към тази, в която първоначално пада светлината) се наблюдават максимуми. За да бъдат наблюдавани максимум смущения, трябва да е изпълнено следното условие:

Където: де периодът на решетка (или константа) (разстоянието между съседни бразди), ме цяло число, което се нарича ред дифракционен максимум. В тези точки на екрана, за които това условие е изпълнено, се намират така наречените главни максимуми на дифракционната картина.

Закони на геометричната оптика

геометрична оптикае дял от физиката, който не отчита вълновите свойства на светлината. Основните закони на геометричната оптика са били известни много преди създаването на физическа природаСвета.

Оптически хомогенна средае среда, в целия обем на която коефициентът на пречупване остава непроменен.

Законът за праволинейното разпространение на светлината:Светлината се разпространява по права линия в оптически хомогенна среда. Този закон води до идеята за светлинен лъч като геометрична линия, по която се разпространява светлината. Трябва да се отбележи, че законът за праволинейното разпространение на светлината се нарушава и концепцията за светлинен лъч губи смисъла си, ако светлината преминава през малки дупки, чиито размери са сравними с дължината на вълната (в този случай се наблюдава дифракция) .

На границата между две прозрачни среди светлината може да бъде частично отразена, така че част от светлинната енергия да се разпространи след отражение в нова посока и частично да премине през границата и да се разпространи във втората среда.

Закон за отразяване на светлината:падащият и отразеният лъч, както и перпендикулярът към границата между две среди, възстановен в точката на падане на лъча, лежат в една и съща равнина (равнината на падане). Ъгъл на отражение γ равен на ъгъла на падане α . Имайте предвид, че всички ъгли в оптиката се измерват от перпендикуляра към интерфейса между две среди.

Закон за пречупване на светлината (закон на Снел):падащият и пречупеният лъч, както и перпендикулярът към границата между две среди, възстановен в точката на падане на лъча, лежат в една и съща равнина. Съотношението на синуса на ъгъла на падане α към синуса на ъгъла на пречупване β е постоянна стойност за две дадени медии и се определя от израза:

Законът за пречупването е експериментално установен от холандския учен В. Снелиус през 1621 г. Постоянна стойност н 21 обаждане относителен индекс на пречупваневтора среда спрямо първата. Коефициентът на пречупване на среда по отношение на вакуума се нарича абсолютен индекс на пречупване.

Среда с голяма стойност на абсолютния индекс се нарича оптически по-плътна, а среда с по-малка стойност се нарича по-малко плътна. При преминаване от по-малко плътна среда към по-плътна лъчът се „притиска” към перпендикуляра, а при преминаване от по-плътна към по-малко плътна се „отдалечава” от перпендикуляра. Единственият случай, когато лъчът не се пречупва, е ако ъгълът на падане е 0 (т.е. лъчите са перпендикулярни на интерфейса).

Когато светлината преминава от оптически по-плътна среда към оптически по-малко плътна н 2 < н 1 (например от стъкло към въздух) може да се наблюдава феномен на пълно вътрешно отражение, тоест изчезването на пречупения лъч. Това явление се наблюдава при ъгли на падане, надвишаващи определен критичен ъгъл α pr, което се нарича граничен ъгъл на пълно вътрешно отражение. За ъгъла на падане α = α pr, грях β = 1 защото β = 90°, това означава, че пречупеният лъч минава по самата граница, докато според закона на Снел е изпълнено следното условие:

Веднага щом ъгълът на падане стане по-голям от ограничаващия, пречупеният лъч вече не просто минава по границата, но изобщо не се появява, тъй като неговият синус вече трябва да бъде по-голям от единица, но това не може да бъде.

лещи

ЛещиПрозрачно тяло, ограничено от две сферични повърхности, се нарича. Ако дебелината на самата леща е малка в сравнение с радиусите на кривината на сферичните повърхности, тогава лещата се нарича тънък.

Лещите са събиранеИ разсейване. Ако индексът на пречупване на лещата е по-голям от заобикаляща среда, тогава събирателната леща в средата е по-дебела, отколкото в краищата, разсейващата леща, напротив, е по-тънка в средната част. Ако индексът на пречупване на лещата е по-малък от този на околната среда, тогава е вярно обратното.

Нарича се права линия, минаваща през центровете на кривина на сферични повърхности главната оптична ос на лещата. В случай на тънки лещи можем приблизително да приемем, че главната оптична ос се пресича с лещата в една точка, която обикновено се нарича оптичен център на лещата. Светлинен лъч преминава през оптичния център на лещата, без да се отклонява от първоначалната си посока. Всички линии, минаващи през оптичния център, се наричат странични оптични оси.

Ако лъч от лъчи, успореден на главната оптична ос, е насочен към лещата, тогава след преминаване през лещата лъчите (или тяхното продължение) ще се съберат в една точка Е, което се нарича основният фокус на обектива. Тънката леща има два основни фокуса, разположени симетрично спрямо лещата на главната оптична ос. Събиращите лещи имат реални фокуси, разсейващите лещи имат въображаеми фокуси. Разстояние между оптичния център на лещата Ои основен фокус ЕНаречен фокусно разстояние. Означава се със същото Е.

Формула на лещите

Основното свойство на лещите е способността да дават изображения на обекти. Изображение- това е точката в пространството, където се пресичат лъчите (или техните продължения), излъчени от източника след пречупване в лещата. Изображенията са директенИ с главата надолу, валиден(гредите се пресичат) и въображаем(продълженията на лъчите се пресичат), уголемениИ намалена.

Позицията на изображението и неговия характер могат да бъдат определени с помощта на геометрични конструкции. За да направите това, използвайте свойствата на някои стандартни лъчи, чийто ход е известен. Това са лъчи, преминаващи през оптичния център или един от фокусите на лещата, както и лъчи, успоредни на главната или една от второстепенните оптични оси.

За простота можете да запомните, че изображението на точка ще бъде точка. Изображението на точка, лежаща на главната оптична ос, лежи на главната оптична ос. Образът на сегмент е сегмент. Ако сегментът е перпендикулярен на главната оптична ос, то неговият образ е перпендикулярен на главната оптична ос. Но ако сегментът е наклонен към главната оптична ос под определен ъгъл, тогава изображението му вече ще бъде наклонено под друг ъгъл.

Изображенията също могат да бъдат изчислени с помощта на формули за тънки лещи. Ако най-късото разстояние от предмета до лещата се означи с д, и най-късото разстояние от обектива до изображението през f, тогава формулата за тънка леща може да се запише като:

стойността дреципрочна на фокусното разстояние. Наречен оптична сила на лещата. Единицата за оптична мощност е 1 диоптър (D). Диоптърът е оптичната сила на леща с фокусно разстояние 1 m.

Обичайно е да се приписват определени признаци на фокусните разстояния на лещите: за събирателна леща Е> 0, за разсейване Е < 0. Оптическая сила рассеивающей линзы также отрицательна.

Количества дИ fсъщо се подчиняват на определено правило за знаци: f> 0 – за реални изображения; f < 0 – для мнимых изображений. Перед дзнакът "–" се поставя само в случай, че събиращ се лъч от лъчи пада върху лещата. След това те се удължават мислено до пресечната точка зад лещата, там се поставя въображаем източник на светлина и се определя разстоянието за него д.

В зависимост от положението на обекта спрямо лещата, линейните размери на изображението се променят. Линейно увеличениелещи Γ наречено отношение на линейните размери на изображението и обекта. Има формула за линейно увеличение на леща:

На този уебсайт. За да направите това, не ви трябва абсолютно нищо, а именно: да отделяте три до четири часа всеки ден за подготовка за CT по физика и математика, изучаване на теория и решаване на задачи. Факт е, че CT е изпит, при който не е достатъчно само да знаете физика или математика, трябва също така да можете бързо и без грешки да решавате голям брой задачи в различни темии различна сложност. Последното може да се научи само чрез решаване на хиляди проблеми.

  • Научете всички формули и закони във физиката и формули и методи в математиката. Всъщност също е много лесно да се направи това, има само около 200 необходими формули във физиката и дори малко по-малко в математиката. Във всеки от тези предмети има около дузина стандартни методи за решаване на проблеми с основно ниво на сложност, които също могат да бъдат научени и по този начин напълно автоматично и без затруднения да се реши по-голямата част от дигиталната трансформация в точното време. След това ще трябва да мислите само за най-трудните задачи.
  • Явете се и на трите етапа на репетиционното изпитване по физика и математика. Всеки RT може да бъде посетен два пъти, за да се решат и двете опции. Отново, на CT, в допълнение към способността за бързо и ефективно решаване на проблеми и познаването на формули и методи, е необходимо също да можете да планирате правилно времето, да разпределяте силите и най-важното да попълвате правилно формуляра за отговор , без да бъркате нито номерата на отговорите и задачите, нито собственото си име. Освен това по време на RT е важно да свикнете със стила на задаване на въпроси в задачите, което може да изглежда много необичайно за неподготвен човек на DT.

    • Успешното, усърдно и отговорно изпълнение на тези три точки ще ви позволи да покажете отличен резултат на CT, максимума от това, на което сте способни.

    Открихте грешка?

    Ако смятате, че сте открили грешка в учебни материали, тогава пишете, моля, за това по пощата. Можете също да докладвате за грешка в социална мрежа(). В писмото посочете предмета (физика или математика), името или номера на темата или теста, номера на задачата или мястото в текста (страницата), където според вас има грешка. Също така опишете каква е предполагаемата грешка. Писмото ви няма да остане незабелязано, грешката или ще бъде коригирана, или ще ви бъде обяснено защо не е грешка.

    ВЪЛНОВА ОПТИКА

    ВЪЛНОВА ОПТИКА

    Физически раздел оптика, която изучава съвкупността от явления, при които се появяват вълни. природата на света. Идеи за вълните. Природата на разпространението на светлината се връща към фундаменталната работа на Гол. учен 2 етаж. 17-ти век X. Хюйгенс. Същества. Развитието на В. около. получени в изследванията на Т. Юнг (Великобритания), О. Френел, Д. Араго (Франция) и други, когато бяха проведени фундаментални експерименти, които позволиха не само да се наблюдават, но и да се обяснят явленията на светлинна интерференция , дифракция на светлината, измерване на дължината, установяване на напречните светлинни вибрации и разкриване на други характеристики на разпространението на светлинните вълни. Но за съпоставяне на напречните светлинни вълни с DOS. Идеята на В. за. относно разпространението на еластични трептения в изотропна среда, беше необходимо да се даде на тази среда (свят) редица изисквания, които трудно могат да се съгласуват помежду си. гл. някои от тези трудности бяха решени в con. 19 век Английски физик Дж. Максуел в анализа на ур-ции, свързващи бързо променящи се електрически. и магн. полета. В произведенията на Максуел се появява нов В. о., ел.-магн. теория на светлината, с помощта на която се оказа много просто обяснение на редица явления, напр. поляризация на светлината и количества. отношения по време на прехода на светлината от един прозрачен диелектрик към друг (виж ФРЕСНЕЛ ФОРМУЛА). Използването на ел.-маг. теории в различни Задачите на В. за. показа съгласие с експеримента. Така например е предсказано явлението светлинно налягане, чието съществуване е доказано от П. Н. Лебедев (1899). Доплащане ел.-маг. теория на светлината, моделни представяния на електронната теория (вижте УРАВНЕНИЯТА НА ЛОРЕНТЦ - МАКСВЕЛ) направиха възможно просто да се обясни зависимостта на индекса на пречупване от дължината на вълната (дисперсия на светлината) и други ефекти.

    По-нататъшно разширяване на границите на V. o. настъпили в резултат на прилагане на идеите на спец. теория на относителността (вж. ТЕОРИЯ НА ОТНОСИТЕЛНОСТТА), експеримент. обосновката на разреза беше свързана с тънки оптични. експерименти, в to-ryh DOS. изиграната роля се отнася. източник и приемник на светлина (виж ОПИТЪТ НА МАЙКЛСЪН). Развитието на тези идеи направи възможно изключването от разглеждане на световния етер не само като среда, в която се разпространяват електронните списания. вълни, но и като абстрактна референтна рамка.

    Въпреки това, анализ на експериментални данни за равновесно топлинно излъчване и фотоелектричния ефект показа, че V. o. има определение. граници на приложението. Разпределението на енергията в спектъра на топлинното излъчване е обяснено от него. физик М. Планк (1900), който стига до извода, че елементарните осцилират. системата излъчва и поглъща енергия не непрекъснато, а на порции - кванти. Развитието на квантовата теория от А. Айнщайн довежда до създаването на фотонната физика – нова корпускулярна оптика, ръбове, допълваща ел.-маг. теория на светлината, напълно отговаря на общоприетите представи за дуализма на светлината.

    Физически енциклопедичен речник. - М.: Съветска енциклопедия. Главен редактор А. М. Прохоров. 1983 .


    Вижте какво е "WAVE OPTICS" в други речници:

      Вълновата оптика е клон на оптиката, който описва разпространението на светлината от гледна точка на нейната вълнова природа. Явленията на вълновата оптика са интерференция, дифракция, поляризация и др. Вижте също Вълнова оптика в природата Връзки ... Wikipedia

      Клон на физическата оптика, който изучава съвкупността от такива явления като дифракция на светлината, светлинна интерференция, светлинна поляризация, в които се проявява вълновата природа на светлината ... Голям енциклопедичен речник

      вълнова оптика- - [Л. Г. Суменко. Английско-руски речник на информационните технологии. М .: GP TsNIIS, 2003.] Теми информационни технологиикато цяло EN физическа оптика ... Наръчник за технически преводач

      Клон от физическата оптика, който изучава набор от явления, в които се проявява вълновата природа на светлината, като дифракция на светлината, светлинна интерференция, светлинна поляризация. * * * ВЪЛНОВА ОПТИКА ВЪЛНОВА ОПТИКА, раздел от физическата оптика, който изучава ... ... енциклопедичен речник

      вълнова оптика- banginė optika statusas T sritis fizika atitikmenys: англ. вълнова оптика vok. Wellenoptik, рус. вълнова оптика, f пранц. optique d'ondes, f; optique ondulatoire, f … Fizikos terminų žodynas

      Физически раздел оптика, която изучава съвкупността от явления, в които се проявява вълновата природа на светлината, като дифракция на светлината, интерференция на светлина, поляризация на светлината ... Естествени науки. енциклопедичен речник

      Стилът на тази статия не е енциклопедичен или нарушава нормите на руския език. Статията трябва да бъде коригирана според стилистичните правила на Wikipedia. Съдържание ... Уикипедия

      Квантова механика ... Уикипедия

      Таблица "Оптика" от енциклопедията от 1728 г. O ... Wikipedia

      Вълнова оптика- клон на физическата оптика, който изучава съвкупността от явления, в които се проявява вълновата природа на светлината. Първите произведения на X. Хюйгенс (1629 1695) 2-ра половина. 17-ти век Вълновата оптика получи значително развитие в изследванията на Т. Йънг (1773 1829), О. ... ... Концепции съвременна естествена наука. Речник на основните термини

    Книги

    • Вълнова оптика Пето стереотипно издание, Калитеевски Н.. В учебника на Н. И. Калитеевски "Вълнова оптика" електромагнитна теориясветлина.. На експеримента е отделено нужното внимание. Представяне на свойствата на електромагнитните вълни ...

    вълнова оптика- клон на оптиката, разглежда процесите и явленията, в които се проявяват вълновите свойства на светлината. Всяко вълново движение се характеризира с явленията интерференция и дифракция. За светлината тези явления са наблюдавани експериментално, което потвърждава вълновата природа на светлината. Вълновата теория се основава на принципа на Хюйгенс, според който всяка точка, достигната от вълна, става център на вторични вълни, а обвивката на тези вълни дава позицията на фронта на вълната в следващия момент от времето. Като се има предвид интерференцията на вторичните вълни, беше възможно да се обясни праволинейното разпространение на светлината. С помощта на принципа на Хюйгенс са обяснени законите на геометричната оптика - законите за отражение и пречупване на светлината. Като се има предвид интерференцията на вторичните вълни, може да се разбере как възниква дифракционна картина, когато светлината пада върху различни препятствия.

    Намеса- явлението събиране в пространството на две или повече вълни, при което в различните му точки се получава увеличаване или намаляване на амплитудата на резултантната вълна. За формирането на устойчива интерференционна картина е необходимо вълните да се припокриват в дадена точка на пространството с постоянна разлика във фазите на трептенията. Такива вълни се наричат кохерентни вълни , а източниците на такива вълни се наричат съгласувани източници . Интерференцията е характерна за вълни от различно естество, включително светлинни вълни. Естествените източници на светлина не са кохерентни източници, така че интерференцията на светлинните вълни от тях не се наблюдава.

    В експеримента на Йънг кохерентните източници са два процепа, върху които пада една и съща първична вълна. При бипризма на Френел първичната светлинна вълна се пречупва, което води до появата на два кохерентни въображаеми източника, от които може да се наблюдава интерференчна картина. Интерференцията може да се наблюдава чрез разделяне на първичната вълна (първичен светлинен лъч) на два светлинни лъча, които пътуват по различни пътища и отново се припокриват (тънкослойна интерференция, пръстени на Нютон).

    Дифракция на светлината- феноменът на светлинни вълни, огъващи се около насрещни препятствия с размери, съизмерими с дължината на вълната, или проникването на светлина в зоната на геометричната сянка (например в случай на дупка, чиито размери са съизмерими с дължина на вълната). Явлението се обяснява с интерференцията на вторични вълни, които се излъчват от всяка точка на фронта на първичната вълна (основният принцип на вълновата оптика е принципът на Хюйгенс-Френел). Ако размерът на отвора е много по-голям от дължината на вълната на светлината, тогава интерференцията на вторичните вълни, възникващи в равнината на отвора, води до факта, че в областта на геометричната сянка интензитетът на светлината е равен на нула, т.е. стигаме до обяснение на закона за праволинейното разпространение на светлината в рамките на вълновата оптика. От вълнова гледна точка светлинният лъч е областта, в която интерференцията на вторичните вълни води до увеличаване на интензитета на светлината.

    Имайте предвид, че във вълновата оптика, за разлика от геометричната оптика, понятието светлинен лъч губи своето физическо значение, но се използва за обозначаване на посоката на разпространение на светлинна вълна.