Световая волна, ее уравнение, основные параметры и скорость распространения. Взаимная ориентация электрического и магнитного полей в волне.
Световая волна – электромагнитная волна, воспринимаемая органом зрения человека. Свет на границе между средами испытывает преломление и отражение. Распространяясь в среде, свет поглощается веществом и рассеивается. Скорость света в вакууме с = 300 000 км/с.
Уравнения нигде нет!:с
Интерференция световых волн (условия усиления и ослабления интенсивности). Когерентные источники. Разность фаз и разность хода волн.
Интерференция световых волн – получение устойчивой во времени картины сложения световых волн от когерентных источников.
Когерентные источники – источники, испускающие волны одинаковой частоты с постоянной разностью фаз между источниками.
Δd= λk, - max
Δd = (2k + 1) λ/2 – min
k = 1, 2, 3…
λ – длина волны; Δd – разность хода волн.
Интерференция света в тонких пленках. Роль толщины слоя.
Наблюдаемое в природе радужное окрашивание тонких пленок (масляные пленки на воде, мыльные пузыри, оксидные пленки на металлах) объясняется интерференцией света, возникающей в результате отражения света от передней и задней поверхностей пленки.
(см. рисунок) 
Оптическая разность хода при отражении между лучами равна Δ l = nпл (a + b) +- λ/2 – nср c
Чем тоньше пластинка, тем крупнее масштаб интерференционной картины, т.е. больше расстояние между полосами.
Дифракция света. Принцип Гюйгенса и Зоны Френеля.
Дифракция – огибание волнами препятствий, если его размеры сравнимы с длинной волны.
Дифракция света – явление отклонения света от прямолинейного направления распространения при прохождении вблизи препятствий.
|
|
Принцип Гюйгенса: каждую точку на пути распространения волны можно считать источником вторичных волн.
Зоны Френеля - участки, на которые можно разбить поверхность световой волны для вычисления результатов дифракции света. Метод Зоны Френеляпозволяет быстро и наглядно составлять качественное, а иногда и довольно точное количественное представление о результате дифракции волн при различных сложных условиях их распространения.
Дифракция света на отверстии (щели) и малом препятствии. Роль размеров отверстия и ширины щели.
Нужен рисунок! 
Сферическая волна, распространяющаяся из точечного источника S, встречает на своем пути экран с круглым отверстием. Дифракционная картина наблюдается на экране Э в точке В. Разобьем часть волновой поверхности на зоны Френеля. Вид дифракционной картины будет зависеть от количества зон Френеля, укладывающихся в отверстии. Амплитуда результирующего колебания в точке В равна: А = А1/2 
Аm/2 (плюс для нечетных, минус – для четных). Дифракционная картина от круглого отверстия вблизи точки В будет иметь вид чередующихся светлых и темных колец.
Число зон Френеля, открываемых отверстием, зависит от его диаметра. Если он большой, то Am ≪ A1 и результирующая амплитуда A = A1/2, т. е. такая же, как и при полностью открытом волновом фронте. Никакой дифракционной картины не наблюдается, свет распространяется, как и в отсутствие круглого отверстия, прямолинейно.
Дифракционная решетка.
Дифракционная решётка — это прибор, предназначенный для разложения света в спектр. Она представляет собой плоскую стеклянную или металлическую поверхность, на которой через строго определенные расстояния нарезаны узкие шероховатые бороздки (штрихи), не пропускающие свет.
|
|
Виды решёток
· Отражательные: Штрихи нанесены на зеркальную (металлическую) поверхность, и наблюдение ведется в отражённом свете
· Прозрачные: Штрихи нанесены на прозрачную поверхность (или вырезаются в виде щелей на непрозрачном экране), наблюдение ведется в проходящем свете.
Фронт световой волны разбивается штрихами решётки на отдельные пучки когерентного света. Эти пучки претерпевают дифракцию на штрихах и интерферируют друг с другом. Так как для разных длин волн максимумы интерференции оказываются под разными углами (определяемыми разностью хода интерферирующих лучей), то белый свет раскладывается в спектр.