Презентация на тему Световая волна

оптика –это раздел оптики, в котором изучается круг явлений

пространстве представляет волновой процесс и описывается с электромагнитной точки

или

(1)

(2)

В (1) и (2)

- расстояние, отсчитываемое вдоль

направления распространения световой волны.

абсолютным показателем преломления среды.
- её фазовая
скорость.
(3)

Для большинства прозрачных веществ

практически не отличается от единицы, поэтому

(4)

выполненных в быстропротекающих электриче-ских полях, т.е зависит

Диапазон видимой области спектра определяется физиологической чувствительностью глаза и нахо-дится в пределах длин волн ~ 390 ÷ 760 нм. Эти значения относятся к световым волнам в вакууме. В веществе длины волн будут иными. В случае колебаний частоты

в вакууме:

(5)

волны имеет значение
(6)
Таким образом, длина световой

(7)

Диапазон частот видимой области спектра лежит в пределах (4 ÷ 7,5)·1014 Гц. Это огромная частота. Ни глаз, ни какой-либо приемник световой энергии не могут уследить за столь частыми изме-

световая волна имеет электромагнитную природу, то как мы уже

или, учтя что

получаем:

~

(8)

В изотропной среде показатель преломления одинаков по всем направлениям. Поэтому

~

это явление усиления или ослабления света в результате сложения

(9)

интенсивно-сти света принимать квадрат амплитуды светового вектора

Тогда (9) можно записать в виде:

Если разность фаз , то колебания когерентны и величина

и, следовательно,

т.е. имеет место нарушение закона геометрической

(10)

Если в (9)

и тогда

Пусть

тогда

или

(11)

Если в (9)

то

и тогда

Пусть

тогда

результате сложения когерентных световых волн интенсивность света меняется в

(13)

В случае некогерентных световых волн

<

>

= 0

и, следовательно, в этом случае наблюдается аддитивное усиление света, т.е.

света;
ослабление света.

метода получения КСВ:
деление фронта световой волны;
2) деление амплитуды

После деления фронта или амплитуды световой волны возникшие КСВ до их встречи в некоторой точке наблюдения Р проходят разные пути и, возможно, в средах с различными показателями преломления.

Рис. 1.

поверхности dS служит источником вторичной сферической волны и эти

световую волну. Её фронт – поверхность сферы. Колебания от

Разность фаз

(14)

Рис. 3.

- геометрическая разность хода.

где

Учтя это, имеем:

Величина

называется оптиче-

ской разностью хода. - длина световой волны в вакуме.

(15)

хода через разность фаз
(16)
Тогда условия

(17)

(18)

рис. 2 S1 и S2 - когерент-ные источники света,

световых волн, приходящих в точку Р.

Применяя к треугольникам PMS2 и PNS1 теоре-му Пифагора и пренебрегая членами второго по-рядка малости , находим, что:

(19)

r2 ≈ 2l. Учитывая также, что

Откуда координата x интерференционной полосы

(20)

Подставляя выражение для из (17) или (18) по-

лучим координаты интерференционного максиму-ма или минимума.

(21)

возникает интерференционная карти-на, представляющая систему темных и светлых по-
лос.

<<

Рис. 5.

опыте Юнга

с учетом выражений (21)
(22)

пластинке (плёнке)
Пусть пластинка с пока-
pателем преломления n
находится

ных средах. Оптическая разность хода S1 и S2

- учитывает потерю полуволны при отражении луча S2 в точке С.

(23)

Рис. 8.

подставляем в формулу (23). Получаем:
Избавимся от угла β:

(24)

световых волн в отражённом свете.
При освещении пластинки

и при выполнении условия усиления пластинка пред-ставляется

6. Полосы равной толщины и равного наклона

собирающей линзы эти круговые полосы могут быть спроеци-рованы на

чередующихся тёмных и светлых круговых полос с общим центром в точке О. Каждая из этих полос образована лучами, падающими на пластинку под

Рис. 9.

толщина в различных местах разная, то и условия интерференции

клина. При отражении (прохождении) света от такой плёнки интерференционная картина будет иметь вид чередующихся светлых и темных полос.

Рис. 10.

Эти интерференционные поло-сы называют полосами равной тол-щины.

Рис. 11.

хода , при которой возникает k-е кольцо Ньюто-
тона. Из рис. 10 следует, что

(24)

(25)

в (25), получаем:
(26)
Радиусы светлых колец Ньютона:
→
Радиусы

→

(27)

(28)

В центре интерфкренционной

Среди других методов наблюдения интерферен-ции приведем следующие:

Рис. 12.

Для наблюдения интерференции необходимо перекрытие волновых цугов. Цуги

шению к первому не превышало времени τког, назы-ваемого временем когерентности. τког = 10-8 с (вре-мя жизни атома в возбуждённом состоянии). Необходимо так же, чтобы оптическая разность хода была меньше, чем длина когерентности lког.

Рис. 15.

интерференции)

Возможно, что для наблюдается минимум, а

Рис. 16.

Рис. 17.