Различия
Показаны различия между двумя версиями страницы.
Предыдущая версия справа и слева Предыдущая версия Следующая версия | Предыдущая версия | ||
f2s8 [2024/04/02 05:59] – [Коэффициент пропускания плоскопараллельной пластины] root | f2s8 [2024/04/02 06:06] (текущий) – root | ||
---|---|---|---|
Строка 130: | Строка 130: | ||
Если смотреть прошедшую волну, то | Если смотреть прошедшую волну, то | ||
отражения от раздела с более плотной оптической средой нет, значит нет и дополнительного набега фаз. | отражения от раздела с более плотной оптической средой нет, значит нет и дополнительного набега фаз. | ||
- | \pause | ||
Итак, разность хода между двумя соседними лучами | Итак, разность хода между двумя соседними лучами | ||
$$\Delta=2nd\cos\beta, | $$\Delta=2nd\cos\beta, | ||
Строка 155: | Строка 154: | ||
==== Кольца Ньютона ==== | ==== Кольца Ньютона ==== | ||
- | \begin{frame} | + | Найти радиусы интерференционных колец (колец Ньютона) в проходящем (а) и отраженном (б) свете на воздушном клине между зеркалом и плосковыпуклой линзой (её радиус $R \gg h$ --- толщины линзы). Длина волны --- $\lambda .$ |
- | + | {{ ::337-1.png?200 |}} | |
- | \begin{block}{Кольца Ньютона} | + | |
- | Найти радиусы интерференционных колец (колец Ньютона) в проходящем (а) и отраженном (б) свете на воздушном клине между зеркалом и плосковыпуклой линзой (её радиус $R \gg h$ --- толщины линзы). Длина волны --- $\lambda .$ | + | |
- | + | ||
- | \begin{center} | + | |
- | \includegraphics[scale=0.5]{337-1} | + | |
- | \end{center} | + | |
- | \end{block} | + | |
- | + | ||
- | + | ||
- | \end{frame} | + | |
- | + | ||
- | + | ||
- | \begin{frame} | + | |
Разность хода между лучом прошедшим и лучом дважды отразившимся | Разность хода между лучом прошедшим и лучом дважды отразившимся | ||
и прошедшим потом равна $\Delta=2\delta$, | и прошедшим потом равна $\Delta=2\delta$, | ||
на рисунке: | на рисунке: | ||
- | \begin{center} | + | {{ ::337-2.png?200 |}} |
- | \includegraphics[scale=0.5]{337-2} | + | |
- | \end{center} | + | |
- | \pause | + | |
По теореме Пифагора находим | По теореме Пифагора находим | ||
$$\left(R-\delta\right)^{2}+x^{2}=R^{2}, | $$\left(R-\delta\right)^{2}+x^{2}=R^{2}, | ||
- | \pause | ||
тогда с учётом $x\ll R$ | тогда с учётом $x\ll R$ | ||
и следовательно $\delta^{2}\ll x^{2}$ получим | и следовательно $\delta^{2}\ll x^{2}$ получим | ||
- | $$\delta=\frac{x^{2}}{2R}\ \ | + | $$\delta=\frac{x^{2}}{2R} |
- | \text{\ \ и тогда разность хода | + | \text{ и тогда разность хода } \Delta=\frac{x^{2}}{R}.$$ |
- | + | ||
- | \end{frame} | + | |
- | + | ||
- | + | ||
- | \begin{frame} | + | |
Условие для светлых колец: $\Delta=m\lambda, | Условие для светлых колец: $\Delta=m\lambda, | ||
тёмных: | тёмных: | ||
- | \pause | + | |
Тогда радиус | Тогда радиус | ||
- | светлого кольца $$r_{m}=\sqrt{m\lambda R},$$ \pause | + | светлого кольца $$r_{m}=\sqrt{m\lambda R},$$ а радиус тёмного --- |
$$r_{m}=\sqrt{\left(m-\frac{1}{2}\right)\lambda R}$$ | $$r_{m}=\sqrt{\left(m-\frac{1}{2}\right)\lambda R}$$ | ||
- | \pause | + | |
б) Картина в проходящем свете будет дополнительной по отношению к | б) Картина в проходящем свете будет дополнительной по отношению к | ||
Строка 205: | Строка 182: | ||
число отражений и фаза сдвигается еще на $\frac{1}{2}\lambda$. | число отражений и фаза сдвигается еще на $\frac{1}{2}\lambda$. | ||
- | \end{frame} | ||
- | \section{Дифракция, | + | ===== Дифракция, |
- | \begin{frame} | + | Дифракция --- явление отклонения волн от прямолинейного распространения, |
- | \bluetext{Дифракция --- явление отклонения волн от прямолинейного распространения}, если только это не вызвано законами геометрической оптики (отражением, | + | |
- | \pause | + | |
Дифракция, | Дифракция, | ||
- | \pause | + | |
Чем сильнее ограничены поперечные размеры оптических элементов, | Чем сильнее ограничены поперечные размеры оптических элементов, | ||
- | \end{frame} | ||
+ | Принцип Гюйгенса-Френеля состоит из двух положений: | ||
- | \begin{frame} | ||
- | |||
- | Принцип Гюйгенса-Френеля состоит из двух положений: | ||
- | \pause | ||
1. Каждая малая по сравнению с длиной волны площадка поверхности волнового фронта может рассматриваться как источник вторичных сферических волн. | 1. Каждая малая по сравнению с длиной волны площадка поверхности волнового фронта может рассматриваться как источник вторичных сферических волн. | ||
- | \begin{center} | ||
- | \includegraphics[scale=0.4]{pgg} | ||
- | \end{center} | ||
- | \pause | ||
Фронт волны в последующие моменты времени представляет собой огибающую фронтов волн этих источников. | Фронт волны в последующие моменты времени представляет собой огибающую фронтов волн этих источников. | ||
- | \end{frame} | ||
- | |||
- | |||
- | \begin{frame} | ||
- | \begin{center} | ||
- | \includegraphics[scale=0.4]{pgg} | ||
- | \end{center} | ||
2. Вторичные волны интерферируют между собой, т.е. результирующее поле в | 2. Вторичные волны интерферируют между собой, т.е. результирующее поле в | ||
любой точке пространства есть векторная сумма полей, создаваемых этими | любой точке пространства есть векторная сумма полей, создаваемых этими | ||
вторичными источниками. | вторичными источниками. | ||
- | + | ===== Дифракционная расходимость пучка. | |
- | \end{frame} | + | |
- | + | ||
- | \section{Дифракционная расходимость пучка.} | + | |
- | \begin{frame} | ||
- | \begin{block}{} | ||
Пусть лазер с длиной волны $\lambda = 500$ нм светит с Земли на Луну. Каков будет | Пусть лазер с длиной волны $\lambda = 500$ нм светит с Земли на Луну. Каков будет | ||
минимальный размер пятна на Луне, если начальный размер лазерного пятна | минимальный размер пятна на Луне, если начальный размер лазерного пятна | ||
равен $d=1$ см? | равен $d=1$ см? | ||
- | \end{block} | + | ----- |
- | \pause | + | |
Характерный угол дифракционной расходимости можно найти из соотношения неопределённости | Характерный угол дифракционной расходимости можно найти из соотношения неопределённости | ||
$$ | $$ | ||
\Delta k_{\bot} \Delta \ell \geq 2\pi . | \Delta k_{\bot} \Delta \ell \geq 2\pi . | ||
$$ | $$ | ||
- | \pause | + | |
В нашем случае $\Delta \ell = d$, тогда $\Delta k_{\bot} \sim \frac{2\pi}{d}$. | В нашем случае $\Delta \ell = d$, тогда $\Delta k_{\bot} \sim \frac{2\pi}{d}$. | ||
- | \pause | ||
- | Тогда угол расходимости | ||
- | \begin{center} | ||
- | $\theta = \frac{\Delta k_{\bot}}{k}$\pause $=\frac \lambda d$. | ||
- | \end{center} | ||
- | \end{frame} | + | Тогда угол расходимости |
+ | $$\theta = \frac{\Delta k_{\bot}}{k}=\frac \lambda d.$$ | ||
- | \begin{frame} | ||
Тогда радиус пятна на Луне | Тогда радиус пятна на Луне | ||
Строка 278: | Строка 227: | ||
r\sim d+L\cdot 2\theta =d+\frac{2L\lambda }{d} | r\sim d+L\cdot 2\theta =d+\frac{2L\lambda }{d} | ||
$$ | $$ | ||
- | \pause | + | |
Осталось подставить значения: | Осталось подставить значения: | ||
Строка 285: | Строка 234: | ||
r\approx \frac{2\cdot 400 \cdot 10^6 \text{ м } \cdot 500 \cdot 10^{-9}\text{ м} }{10^{-2} \text{ м}}= 40 \text{ км}. | r\approx \frac{2\cdot 400 \cdot 10^6 \text{ м } \cdot 500 \cdot 10^{-9}\text{ м} }{10^{-2} \text{ м}}= 40 \text{ км}. | ||
$$ | $$ | ||
- | |||
- | |||
- | \end{frame} | ||
- | |||
- | |||
- | \begin{frame}{} | ||
- | |||
- | \begin{center} | ||
- | \color{red} На сегодня всё! | ||
- | \end{center} | ||
- | |||
- | \end{frame} | ||