Lase mingil hetkel ruumi umbes kahe ühtseks. Üks neist läbib tee S 1 keskkonnas murdumisnäitaja N 1 ja teine \u200b\u200bon tee S2 söötmes N2, mille järel lained on asetsevad punktini R. Kui antud punkt ajas t. Laine faasid sama ja võrdne J 1 \u003d J 2 \u003d W t.Siis punkti p faasi lained on võrdsed võrra

kus v 1. ja v 2.- etapi kiirused keskkondades. Faasi erinevus δ punktis P on võrdne

Kus v. 1 =c./n. 1 , v. 2 =c./n. 2. Nende väärtuste asendamine (2), saame

Kuna L 0 on valguse lainepikkus vaakumis, siis

Optiline pikk tee l Selles keskkonnas on vahemaa kaugusel S.kaetud valgusega keskmises keskkonda absoluutse murdumisnäitajaga n.:

L \u003d s n.

Seega alates (3) järeldub, et faasi muutus määratakse mitte ainult vahemaa S.ja optiline tee L. Selles keskkonnas. Kui laine läbib mitu keskkonda, siis L \u003d σn i s i. Kui sööde on optiliselt inhamogeenne (n ≠ const), siis.

Δ väärtust saab esindada järgmiselt:

kus L 1. ja L 2. - Optilised tee pikkus asjakohastes keskkondades.

Väärtus on võrdne kahe lainete δ hulgimüügi optiliste pikkuste erinevusega \u003d L 2 - l 1

helistama optiline erinevus. Siis δ jaoks on meil:

Kahe vastase laine tee optiliste pikkuste võrdlus võimaldab teil ennustada nende sekkumise tulemust. Punktides, mille jaoks

täheldatakse maksimaalne (Kursuse optiline liikumine on võrdne täisarvu lainepikkuste arvuga vaakumis). Maksimaalne tellimus m. Näitab, kui palju lainepikkuseid vaakumis on optilise erinevuse häirivate lainete käigus. Kui seisund viiakse läbi punkte

Sellest tuleneb (4) Sellest järeldub, et kahe ühtse valguskiirte lisamise tulemus sõltub nii löögilaine vahe ja valguse pikkuse erinevusest. Lainepikkus vaakumis määratakse väärtus, kus alates\u003d 310 8 m / s - valguse kiirus vaakumis ja - Light võnkumiste sagedus. Valguse kiirus reageeris mis tahes optiliselt läbipaistvale andmekandjale, on alati väiksem kui valguse kiirus vaakumis ja suhtumine
kutsus optiline tiheduskeskmine. See väärtus on arvuliselt võrdne keskmise absoluutse murdumissuhega.

Light võnkumiste sagedus määrab värvkerge laine. Ühest keskmisest teisest värvist liikumisel ei muutu. See tähendab, et valguse võnkumiste sagedus kõigis keskkondades on sama. Aga siis liikudes valgus, näiteks vaakum kolmapäeval murdumisfaktor n.peaks muutuma lainepikkust
Mida saab muuta:

,

kus  0 - lainepikkus vaakumis. See tähendab, et liikudes valgus vaakumis optiliselt rohkem tihedas keskmise pikkuse valguse laine vähenebsisse n.aega. Geomeetrilisel teel
optilise tihedusega keskkonnas n.tee kindlaks

lained. (viis)

Väärtus
kutsus optiline tee pikkustuled aine:

Optiline tee pikkus
aine valgust nimetatakse selle geomeetrilise tee pikkuse saaduseks selles keskkonnas keskmise optilise tiheduse kohta:

.

Teisisõnu (vt Suhe (5)):

Aine valguse tee optiline pikkus on arvuliselt võrdne vaakumis tee pikkust, millele sama arvu kergeid laineid paigutatakse aine geomeetrilise pikkusega.

Sest Häirete tulemus sõltub sellest shift-faashäirivate valguslainete vahel, seejärel hinnata sekkumise tulemust optilinekahe kiirguse erinevus

,

mis sisaldab sama arvu laineid sõltumataalates optiline tihedus Keskmine.

2.1.3. Sekkumine õhukestes filmides

Valguskiire jaotus "poolel" ja häirete pildi tekkimist on võimalik in vivo. Looduslik "seade" kergete talade jagamiseks "poolel" on näiteks õhukesed filmid. Joonisel fig 5 on näidatud õhuke läbipaistev kile paksus mis nurga all langeb paralleelse valguskiirte kimp (lame elektromagnetiline laine). Light 1 peegeldub osaliselt filmi ülemisest pinnast (Ray 1) ja osaliselt rikkunud vangistuses

ki murdumise nurga juures . Rakendatud ray kajastub osaliselt alumisest pinnast ja väljub kilest paralleelselt tala 1  (tala 2 ). Kui need kiirte saatke kogumise objektiivile L., siis ekraanil E (objektiivi fookuskatasapinnal) nad häirivad. Häirete tulemus sõltub sellest optilinenende riskide erinevus "osakonna" punktist
kohtumise punktile
. Joonist on selge, et geomeetrilinenende kiirte erinevus on võrdne erinevusega geom . =AVS-a.D..

Õhus valguse kiirus on peaaegu võrdne valguse kiirusega vaakumis. Seetõttu võib õhu optiline tihedus ühiku kohta aktsepteerida. Kui filmi materjali optiline tihedus n., siis murdumistule optiline pikkus filmis Avn.. Lisaks, kui tala peegeldub 1 optiliselt rohkem tihedast söötmest, varieerub lainefaas vastupidi, see tähendab, et see on kadunud (või vastupidi - see on ostetud). Seega tuleb nende kiirguse käigu optiline erinevus kujul registreerida

hulgimüük . = Avn. – Reklaam  / . (6)

Joonist on selge, et Av = 2d./ Cos. r., aga

AD \u003d ac.Sin i. = 2d.TG. r.Sin i..

Kui paned optilise õhu tiheduse n. sisse \u003d 1, seejärel tuntud kooli kursus. Snellius seadusannab murdumisnäitaja (optilise kile tiheduse) sõltuvus


. (6 a)

Asendades kõik see punktis (6) pärast transformatsioone, saame sekkuvate kiirguse käigus optilise erinevuse optilise erinevuse suhe:

Sest Filmi tala 1 peegeldamisel muutub lainefaas vastassuunas vastasküljele (4) maksimaalse ja minimaalsete häirete muutmise kohtades:

- tingimus max

- tingimus min.. (8)

Võite näidata, et millal mööduvvalgus läbi õhukese filmi ka häirete pilt. Sellisel juhul ei ole kahjumid poolelained ja tingimused (4) on täidetud.

Nii tingimused maxja min.Õhukesest kilest peetud kiirte sekkumisel määratakse seos (7) nelja parameetri vahel -
Siiast järeldub, et:

1) "kompleksses" (mitte-monochomaatiline) valgus, film värvitakse värvi, lainepikkusega vastab tingimusele max;

2) muutes kiirte kallutamist ( ), saate muuta tingimusi max, muutes filmi, mis on tume, siis valgus ja kile valgustamisel võib saada erinevat valguskiirte valguskiirte riba« võrdse kaldega"Vastab tingimusele max Langemise nurgas ;

3) Kui film erinevates kohtades on erinev paksus ( ), siis see on nähtav võrdse paksusega ribadmillele tingimused on täidetud maxpaks ;

4) teatavatel tingimustel (tingimused min.filmi vertikaalse tilkiga kilet) kaob filmi pindadelt kajastatud valgus üksteisest ja peegeldusfilmi ei ole.

Optiline pikkus tee

Optiline tee pikkus Punktide a ja läbipaistva söötme vahel levis vahemaa, millest valgus (optiline kiirgus) levitaks vaakumis oma möödumisel A-st V. optilise pikkuse tee ühtse söötmega, mida nimetatakse valguse poolt läbinud kauguse tootele. Keskmistes murdumisnäitajaga n, murdumisnäitajal:

Inhomogeense söötme puhul on vaja murda geomeetriline pikkus sellistele väikestele intervallidele, mida võib pidada selle vahe murdumisnäitajale:

Täielik optiline tee pikkus on integreerimine:


Wikimedia Foundation. 2010.

Vaata, mis on teistes sõnaraamatutes "optilise tee pikkus":

    Toode pikkuse valguse ray tee murdumisnäitaja keskmise (tee, mis oleks läbinud valguse ajal samal ajal, levib vaakumis) ... Suur entsüklopeediline sõnastik

    Punktide a ja läbipaistva söötme vahelise vahemaa vahemaa, Rime (optilise kiirguse) vahemaade vahel levis samal ajal vaakumis vaakumis, mille jaoks see kestab A-st B-le söötmes. Kuna valguse kiirus mis tahes keskkonnas on väiksem kui selle kiirus vaakumis, O. D ... Füüsiline entsüklopeedia

    Lühim vahemaa, mis läbib Wave esikülje saatja kiirguse oma väljund aknas vastuvõtja sisestus aken. Allikas: NPB 82 99 Edwart. Julgeoleku- ja tulekaitse vahendite mõistete ja mõistete sõnastik, 2010 ... Sõnastiku kiire olukord

    optiline pikkus tee - (S) monokromaatilise kiirguse vahemaade toodete kogus erinevates keskkondades nende keskkondade vastavate murdumisnäitajatega. [GOST 7601 78] Optika teemad, optilised seadmed ja mõõtmised üldised terminid Optilised ... ... Tehniline tõlkija kataloog

    Valguskiiruse tee pikkus on sööde murdumisnäitajale (tee, mis võtab valguse samal ajal valguse, levib vaakumis). * * * Optiline tee pikkus optiline tee pikkus, valguse tala tee pikkus ... ... entsüklopeediline sõnastik

    optiline pikkus tee - OPTINIS KELIO ILGIS staase t Sriit Fizika atitikmenys: Angl. Optiline tee pikkus VOK. OPTISCHE WEGLÄNGE, F RUS. Optiline tee pikkus, franc. Longeuur de trajet Optique, f ... fizikos terminų Žodyias

    Optiline tee, punktide a ja läbipaistva keskkonna vahel; Vahemaa, millest valgus (optiline kiirgus) levib vaakumis oma läbipääsu ajal A-st V.-st, kuna valguse kiirus mis tahes keskkonnas on väiksem kui selle kiirus ... ... Suur Nõukogude entsüklopeedia

    Valguskiirte tee pikkade pikkuse produkt, mis on sööde murdumisnäitaja (tee, maailma oleks läbinud valguse samal ajal, levitades vaakumis) ... Loodusteadus. entsüklopeediline sõnastik

    Geomi mõiste. ja laine optika, väljendatuna vahemaade kogus! Kiirgus. Keskkond meedia vastava murdumisnäitajatega. O. D. P. on võrdne vahemaaga, see võtaks samal ajal õige valguse, levitades ... ... Suur entsüklopeediline polütehniline sõnastik

    Pikkus teede vahel punktide a ja läbipaistva keskmise kauguse vahel, RIME valgusse (optika. Kiirgus) levib vaakumis samal ajal, mille jooksul see möödub A-st keskkonnas. Kuna valguse kiirus igas keskkonnas on väiksem kui selle kiirus vaakumis ... Füüsiline entsüklopeedia

Määratlus 1.

Optika - Üks füüsika osad, mis uurivad valguse omadusi ja füüsilist olemust, samuti selle koostoimeid ainetega.

See osa jaguneb allpool näidatud kolmeks:

  • geomeetriline või, nagu seda nimetatakse ka kiirgusoptika, mis põhineb valguskiirte kontseptsioonil, kust selle nimi on;
  • laine optika uurib nähtusi, milles valguse laineomadused ilmnevad;
  • kvantroptika peab selliseid valgusvastaseid koostoimeid ainetega, kus valguse korpuse omadused annavad endale.

Praeguses peatükis kaalume kahte optika §-d. Ehitusomadused Tuled loetakse viiendas peatükis.

Pika aega enne arusaamise tekkimist tõelise füüsilise olemuse maailma, inimkond on juba teada peamised seadused geomeetrilise optika.

Seadus sirgjooneline valguse

Määratlus 1.

Seadus sirgjooneline valguse Ta väidab, et optiliselt homogeensetes keskmistes keskmises levikut levis kergelt kergelt.

Seda kinnitavad teravad varjed, mis eemaldavad läbipaistmate kehade poolt valgustatud läbipaistvate väikeste suuruste valgusallikas, st nn punkti allikas ".

Muud tõendid on üsna tuntud katse kaugel allika valguse läbipääsu kohta väikese augu kaudu, kitsas kerge tala, mis tuleneb kitsast kerge tala. See kogemus toob meid valguskiirte kujutamisele geomeetrilise joone kujul, kus valgus on jaotatud.

Määratlus 2.

Väärib märkimist asjaolu, et kerge tala kontseptsioon koos valguse sirgjoonelise paljundamise seadusega kaotab kogu selle tähenduse, kui valgus läbib augud, mille mõõtmed on sarnased lainepikkusega .

Selle põhjal on geomeetriline optika, mis tugineb valguskiire määratlusele laineoptika piirava juhtumi λ → 0, mille raamistikku kaalume valguse difraktsiooni osas.

Kahe läbipaistva meedia äärel, valgus võib osaliselt kajastada selliselt, et mõni kerge energia oleks hajutatud pärast seda, kui mõni valgus energia on juba uues suunas ja teine \u200b\u200bpiiriüleselt ja jätkab oma jaotust teises keskkonnas.

Valguse peegeldusseadus

Määratlus 3.

Valguse peegeldusseaduspõhineb asjaolul, et langevad ja peegeldunud kiirgused, samuti kahe kandja osa piiri piiripunkt, taastatud tala langemise kohas, on samas lennukis (languse tasand). Samal ajal on peegeldus ja langevad, γ ja α - vastavalt võrdsed väärtused.

Valguse murdumise seadus

Määratlus 4.

Valguse murdumise seadusSee põhineb asjaolul, et langevad ja murduvad kiirgused, samuti kahe keskkonna osa piiri piiripunkt, taastatud tala langemise kohas samas lennukis. Α defraktiivse indeks β-pattude pattu suhe on väärtuse muutmine kahe eespool keskkonnas:

sin α sin β \u003d n.

Teadlane V. Snellius tuvastas eksperimentaalselt murdumisõiguse 1621. aastal.

Määratlus 5.

Püsiv N - on teise söötme suhteline murdumisnäitaja võrreldes esimesena.

Määratlus 6.

Keskmise murdumisnäitaja vaakumi suhtes on kutsutud - absoluutne murdumisnäitaja.

Määratlus 7.

Kahe keskkonna suhteline murdumisnäitaja - See on nende meedia absoluutsete murdumisnäitajate suhe, s.t:

Refraktsiooni seaduste ja peegeldusi leidub laine füüsika. Selle määratluste põhjal on murdumine tulemus lainete paljundamise kiiruse muundamise tulemus kahe keskkonna vahelise ülemineku ajal.

Määratlus 8.

Murdumisnäitaja füüsiline tähendus - See on laine paljundamise kiiruse suhe esimeses keskkonnas ine 1 kiirusele teises υ 2:

Määratlus 9.

Absoluutne murdumisnäitaja on võrdne valguse kiiruse suhtega vaakumis C. Valguse kiirusele söötmes:

Joonis 3. üks. 1 illustreerib valguse peegeldus ja murdumise seadused.

Joonis 3. üks. üks. Peegeldus seadused υ Refraktsiooni: γ \u003d α; N 1 patt α \u003d n 2 patt β.

Määratlus 10.

Kolmapäev, mis absoluutne murdumisnäitaja on väiksem, on optiliselt vähem tihe.

Määratlus 11.

Valguse ülemineku tingimustes ühest keskmisest, teise optilise tiheduse madalam (n 2)< n 1) мы получаем возможность наблюдать явление исчезновения преломленного луча.

Seda nähtust võib täheldada kukkumiskõrguste juures, mis ületavad teatud kriitilise nurga α n p p. Seda nurka nimetatakse täieliku sisemise peegeldamise piirnurkiks (vt joonis 3. 1. 2).

Sügisel α \u003d α p p patt β \u003d 1; Sin α n p p p \u003d n 2 N väärtus 1< 1 .

Tingimusel, et teine \u200b\u200bkeskkond õhkub õhk (n 2 ≈ 1), on võrdõiguslikkus lubatud kujul ümber kirjutada: patt α p p \u003d 1 N, kus n \u003d N1\u003e 1 on esimese söötme absoluutne murdumisnäitaja.

Sektsiooni piiri tingimustes "Klaas-õhk", kus n \u003d 1, 5 on kriitiline nurk α pp \u003d 42 °, samal ajal kui "vee-õhk" n \u003d 1, 33 ja a n \u003d 48, 7 °.

Joonis 3. üks. 2. Täielik valguse sisemine peegeldus vee-õhu piiril; S on punkt valgusallikas.

Täieliku sisemise peegeldusnähtuse nähtust kasutatakse laialdaselt paljudes optilistes seadmetes. Üks neist seadmetest on kiudvalgustuse juhend - õhuke, kaardus juhuslikult, optiliselt läbipaistva materjali niidid, mille sees, mille sees on lõpuni langev valgus levima suurte vahemaadeni. Käesolev leiutis on muutunud võimalikuks ainult tänu täieliku sisemise peegeldamise nähtuse õigele kasutamisele külgpindadest (joonis 3.1).

Määratlus 12.

Kiudoptika - See on teaduslik ja tehniline suund, mis põhineb optiliste valgusjuhtide arendamisel ja kasutamisel.

Pilt 3 . 1 . 3 . Valguse levik kiudvalgustuse juhendis. Kiudude tugeva painutamisega puruneb täieliku sisemise peegelduse seadus ja valgus väljub osaliselt kiudude külgpinna kaudu.

Pilt 3 . 1 . 4 . Valguse peegeldus- ja murdumismudel.

Kui märkate teksti viga, valige see ja vajutage Ctrl + Enter