Волновая оптика

Свет – электромагнитные волны, длины волн которых удовлетворяют условию 
4,5·10-7 м  <  λ света <  7,5·10-7 м
Дисперсия – зависимость показателя преломления света от частоты колебаний. 
При переходе волны из одной среды в другую частота волны не изменяется: ν = const в вакууме:  λ0 = c / ν   в среде λ = v /ν ⇒ λ0 / λ = c / v = n

Следствием дисперсии является разложение белого (полихроматического) света в спектр.

Принцип Гюйгенса – Френеля:
 

• каждая точка среды, до которой дошло волновое возмущение, становится точечным источником вторичных волн (Гюйгенс).
• возмущение в любой точке пространства является результатом интерференции когерентных вторичных волн (Френель).

Интерференция света – сложение когерентных волн, в результате которого в пространстве возникает устойчивая во времени картина усиления или ослабления результирующих колебаний.

Когерентные волны (источники) имеют одинаковую частоту и постоянную во времени разность фаз их колебаний (Δφ=const, ν1=ν2)

d1 - путь волны от источника 1;
d2 - путь волны от источника 2;
Δd - разность хода волн.

условие максимумов:     Δd = kλ = 2k (λ / 2) условие минимумов:    Δd = (2k+1) (λ / 2)

где k = 0; ±1; ±2; ±3; …  - порядок максимумов или минимумов.

Дифракция – огибание волнами препятствий, размеры которых соизмеримы с длиной волны.

Дифракционная решётка – оптический прибор, имеющий совокупность большого числа очень узких щелей.

d - период  решётки (ширина щели + расстояние между щелями)

d = 1 / N, где N- число щелей на единицу длины.

условие главных максимумов  d∙sinφ = kλ

условие минимумов     d∙sinφ = (2k+1) (λ / 2)

Поляризация - явление выделения поляризованного света из естественного. Свет (электромагнитные волны) содержит волны со всевозможными направлениями вектора Такой свет неполяризован.  Поляризация – доказательство поперечности электромагнитных волн.
 

Зарегистрированные пользователи, предварительно войдя на сайт под своим именем, могут скачать с этой страницы полный вариант методических материалов для занятий с учащимися, состоящих из двух блоков – изложение теории и набор тестов с ответами по теме Волновая оптика (ссылка на файл будет указана ниже).