Interferența luminii

Interferența luminii - redistribuirea intensității luminii ca rezultat al superpoziție (superpoziție) de mai multe valuri de lumină coerente. Acest fenomen este însoțit de un membru supleant în spațiul de intensitate maximă și minimă. Distribuția sa este numit un model de interferență.

Prima interferență experiență, pentru a obține o explicație pe baza teoriei de undă a luminii, a fost experiența tinerilor (1802). lumina Experimentul lui Young de la sursa, care a servit ca o fantă îngustă care se încadrează S. pe ecran cu două fante strâns distanțate S1 și S2 (Fig. 3.7.3). Trece prin fiecare din fantele de pe fasciculul lărgit de lumină datorită difracției, astfel încât razele de lumină albă ecran E care au trecut prin fantele S1 și S2. suprapunere. In regiunea de suprapunere a luminii grinzi modelul de interferență în formă de lumină alternativ și benzi întunecate.

Figura 3.7.3. Conducerea interferenței experiență Jung

Jung a fost primul care a dat seama că este imposibil de observat interferența în adăugarea undelor din două surse independente. Prin urmare, în experiența lui S1 și S2 slit. care, în conformitate cu principiul Huygens pot fi considerate ca surse de valuri secundare iluminate de sursa de lumină S. Într-un aranjament simetric de fante undelor secundare emise de sursele S1 și S2. Ele sunt în faza, dar aceste valuri de călătorie la punctul de observație P distanțe diferite R1 și R2.

În consecință, fluctuațiile de fază, produse de undele din surse S1 și S2 la punctul P. în general diferite. Astfel, problema undelor de interferență se reduce la problema adăugării oscilații de aceeași frecvență, dar cu faze diferite. Afirmația că undele din sursele S1 și S2 sunt distribuite în mod independent unul de celălalt, iar la punctul de observație, ele sunt pur și simplu adăugate, este un fapt împlinit și se numește principiul superpoziției.

Difractia luminii. Zona Fresnel.

LIGHT Difracția - în sens restrâns, dar cele mai frecvente - îndoirea razelor de frontieră ale corpurilor opace de lumina (ecrane); pătrunderea luminii în zona Geom. umbră. Într-un sens larg, D. c. - proprietăți de undă a luminii de afișare în condiții extreme de tranziție de unda la optica geometrice. Exemplele D. cu. înțeleasă în sensul cel mai larg, ei sunt svetakapelkami împrăștierea ceții, formarea imaginii optic. sisteme (de ex. microscopie) și m. p. Naib. D. relief cu. evident în zonele ascuțite densitate modificărilor fluxului de raze; vblizikaustik, lentilă de focalizare, frontierele Geom. umbre, etc ..

D. o. ca un fenomen val, dispărând în limita. Aceasta depinde de lungimea de undă de lumină. Lumina roșie este difractate mai puternice (organisme mai puternice deviază limite) decât violet, t. E. Descompunerea luminii albe în spectrul cauzate de difracție. Culorile are o secvență inversă în comparație cu care rezultă în descompunerea luminii în prisma. Această distincție este adesea decisivă în clarificarea naturii multor atmosfere. Opt. fenomene.

zona Fresnel

Land, care se poate rupe suprafața luminii (sau sunet), unde la vychisleniyarezultatov lumina de difracție (A se vedea. Lumina Difracția) (sau sunet). Această metodă a fost aplicată mai întâi O. Fresnel. Metoda este următoarea. Să presupunem că din punctul Q luminos (Rice). Itrebuetsya extinde val sferic pentru a determina caracteristicile procesului de undă cauzate de acesta la punctul P. poverhnostvolny S pentru a diviza zona inelară; pentru cheltuielile de raze P PO sferă, Pa = PO + λ / 2; Pb = Pa + λ / 2, Pc = Pb + λ / 2. (O - punct de intersecție de suprafață cu o linie de undă PQ; λ - lungimea de undă de lumină).

Porțiunile inelare ale undelor de suprafață „tăiat“ din ea aceste sfere, numite proces val ZF la punctul P poate fi considerată ca o superpoziție a oscilațiilor induse în fiecare etoytochke ZF separat. Amplitudinea oscilației scade încet cu nomerazony crescătoare (măsurată din punctul O) și faza oscilațiilor induse în zonele adiacente F sunt opuse. Prin urmare, valurile care vin din două zone adiacente R se anulează reciproc, iar zonele de acțiune următoare cherezodnu, se dezvoltă. Dacă valul propagates fără obstacole, apoi, așa cum se arată prin calcul, eodeystvie (suma tuturor influentelor ZF) este echivalentă cu cea a primei jumătăți a zonei.

Dacă pripomoschi ecran cu porțiuni concentrice transparente alocă valuri parțiale corespunzătoare, de exemplu, N zone Fresnel ciudat, efectul tuturor zonelor selectate vor dezvolta și vibrații Unechot amplitudine la punctul P va crește în perioade 2N și intensitatea luminii în 4N de 2 ori, cu iluminare în puncte P din jur să scadă. Același lucru se întâmplă în alocarea numai chiar a unor zone, dar faza a undei rezultat Uchot va avea semnul opus.

O astfel de bandă de ecrane (.. lentile N t Fresnel) sunt utilizate nu numai în optica, ci și în acustică iradiotehnike - la lungimi de undă suficient de mici, dimensiuni lentile când nu slishkombolshimi obținute (unde radio centimetrice, undele ultrasonice).

Metoda ZF vă permite rapid și în mod clar să constituie o calitate, și, uneori, destul de tochnoekolichestvennoe idee despre rezultatul difracției undelor la diferite ihrasprostraneniya condiții dificile. Prin urmare, este aplicabilă nu numai optica, dar, de asemenea, pentru a studia propagarea undelor radio izvukovyh pentru a determina calea de „fascicul“ eficient provenind de la emițător la receptor; dlyavyyasneniya dacă în aceste condiții acționează ca un fenomen de difracție; vvoprosah pentru orientarea modelului radiațiilor, undele de focalizare etc.

Formula lentilă subțire.

Lens (l Linse lat de lentile -... Linte) - element din punct de vedere optic (și nu doar lentila este, de asemenea, utilizat în tehnologia cu microunde, și sunt de obicei compuse din dielectric netransparentă sau un set de plăci de metal) de material omogen transparent delimitată de două suprafețe refractare lustruite rotație, de exemplu, sferică sau plană și sferică. În prezent, mai mult și mai des folosite și „lentilă asferică“ forma suprafeței este diferită de o sferă. Ca material de lentile materiale optice, cum ar fi sticla, sticlă optică, un material plastic optic transparent și alte materiale utilizate în mod obișnuit.

Lentile de asemenea menționate și alte instrumente optice și condiții care creează un efect optic asemănător, nu a spus caracteristici externe.

- Plat „lentilă“, realizat dintr-un material cu indice de refracție variabil care variază în funcție de distanța de la centru;

- placă cu zone Fresnel folosind fenomenul de difracție;

- aer „Lens“, în atmosferă - neomogenitatea proprietăților, în special, indicele de refracție (stele apar ca flicker pe cerul de noapte);

- Gravitational lentile - efectul observat pe distante intergalactice ale undelor electromagnetice de deviere obiecte masive;

- lentilă magnetice - un dispozitiv care utilizează un câmp magnetic permanent pentru focalizarea fasciculului de particule incarcate (ioni sau electroni) și este utilizat în microscoape de electroni și ioni;

- Imaginea lentilei formate de sistemul optic sau o parte a sistemului optic. Acesta este utilizat în calculul sistemelor optice complexe.

Formula lentilă subțire

Distanțele de la punctul de obiect la centrul lentilei și punctul de imagine la centrul obiectivului declarat a fi distanțe focale conjugate.

Aceste valori depind unul de altul și determinate prin formula, cunoscut sub numele de formula lentilă subțire (primul primit Isaakom Barrou):

în care: - distanța de la obiectiv la obiect; - distanța de la obiectiv la imagine; - principala lungimea focală a obiectivului. În cazul unei formule de lentile groase rămâne neschimbat, cu singura diferență că distanțele sunt măsurate nu de la centrul lentilei, iar din planurile principale.

Pentru a găsi o anumită valoare necunoscută atunci când cele două sunt cunoscute următoarele ecuații:

Trebuie remarcat faptul că valoarea semnelor. . sunt selectate din următoarele considerente - pentru o imagine reală a obiectului real în lentilă convergentă - toate aceste cantități sunt pozitive. Dacă imaginea este imaginar - distanța la care este luată negativ în cazul în care subiectul imaginar - distanța până la acesta este negativ în cazul în care lentila imprastiere - lungimea focală a negativ.