Свет ¾ это электромагнитные волны, воспринимаемые человеческим зрением. Граница диапазона этих волн варьируется в пределах 380 — 760 нм (нм = 10-9 м).
Абсолютный показатель преломления n показывает, во сколько раз скорость света в вакууме с больше скорости света в данной среде v:
n = c / v.
Интерференцией волн называется явление усиления колебаний в одних точках пространства и ослабление колебаний в других точках в результате сложения двух или нескольких когерентных волн.
Когерентные волны ¾ волны, имеющие одинаковую частоту и независящую от времени разность фаз.
Результат интерференции света от двух когерентных источников зависит от оптической разности хода волн:
D = (l 2– l 1) n,
где (l 2– l 1) ¾ разность расстояний от источников до точки наблюдения; n ¾ показатель преломления среды.
Если на оптической разности хода укладывается целое число длин волн, то в точке наблюдения будет максимум интерференции:
D = m l, где m = 0, ±1, ±2, ±3, …
Если оптическая разность хода волн равна нечетному числу полудлин волн, то в точке наблюдения будет минимум интерференции:
D = (2 m + 1)l/2, где m = 0, ±1, ±2, ±3, …
Дифракцией называется явление непрямолинейного распространения света, огибание им краев препятствий и проникновение в область геометрической тени.
Природа и основные качественные закономерности дифракции света могут быть установлены с помощью двух принципов: Гюйгенса и Френеля.
Принцип Гюйгенса: каждая точка фронта волны является источником вторичных волн, которые распространяются с постоянной для данной среды скоростью.
Принцип Френеля: вторичные источники волн являются когерентными и, следовательно, интерферируют друг с другом.
Зоны Френеля: для упрощения расчетов интерференции от вторичных источников Френель предложил разбивать фронт волны на зоны таким образом, чтобы волны от соседних зон приходили в точку наблюдения в противофазе и, следовательно, ослабляли друг друга. Если волновой фронт разбивается на четное число зон Френеля, в точке наблюдения будет минимум, а если нечетное ¾ максимум.
Дифракционная решетка представляет собой, в простейшем случае, совокупность периодически повторяющихся щелей. Основными характеристиками дифракционной решетки являются постоянная (период) решетки и ее разрешающая способность.
Постоянная решетки ¾ это расстояние d, равное сумме ширины щели и непрозрачной полосы.
Разрешающая способность R определяется условием, по которому две близкие монохроматические волны с длинами l1 и l2 разрешены (т. е. системы дифракционных максимумов, связанных с каждой из этих волн, видны на экране раздельно).
В естественном свете вектор напряженности электрического поля меняет свое направление.
В поляризованном свете вектор напряженности электрического поля упорядочен определенным образом.
Поляроид — устройство для поляризации света.
Закон Малюса: интенсивность I света, прошедшего поляризатор,
I = I 0 cos2 Q,
где Q ¾ угол между осью поляроида и плоскостью поляризации падающей волны; I 0 ¾ интенсивность падающего линейно-поляризованного света.
Внешним фотоэффектом называется явление вырывания электронов с поверхности вещества под действием падающего на него света.
Законы фотоэффекта:
1. Число электронов, вырываемых в единицу времени, пропорционально мощности падающего излучения.
2. Скорость вырванных электронов (фотоэлектронов) растет с увеличением частоты поглощаемого света.
3. Фотоэффект начинается только при облучении светом с частотой 
, где nкр ¾ красная граница фотоэффекта.
Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта
Падающий на вещество фотон (частица света) отдает свою энергию h n электрону, которая расходуется на вырывание электрона из вещества А вых и на сообщение ему кинетической энергии 
Работа выхода А вых ¾ минимальная энергия, которую необходимо сообщить электрону для вырывания его из вещества; h ¾ постоянная Планка.
Вакуумный фотоэлемент ¾ устройство, в основе которого лежит явление внешнего фотоэффекта. Представляет собой вакуумный стеклянный баллон, одна половина которого покрыта изнутри светочувствительным слоем, служащим катодом. Если на катод направить пучок света и создать между катодом и анодом разность потенциалов, то в цепи фотоэлемента возникнет ток (фототок). Он зависит от светового потока и от разности потенциалов между катодом и анодом.
Лабораторная работа 3 - 3