Поляризация -

Читайте также:

7. дисперсия -зависимость показателя преломления в-ва от длины волны падающего излучения

52)Спектр электромагнитных волн

Электромагнитные волны классифицируются по длине волны или связанной с ней частотой волны. Спектром электромагнитных волн называется полоса частот электромагнитных волн, существующих в природе.

Спектр электромагнитного излучения в порядке увеличения частоты составляют:

1) Радиоволны;2) Инфракрасное излучение;3) Световое излучение;4) Рентгеновское излучение;5) Гамма излучение

Оптический спектр занимает диапазон длин электромагнитных волн в интервале от 210-6м= 2мкм до 10-8м=10нм (по частоте от1.51014гц до 31016гц). Верхняя граница оптического диапазона определяется длинноволновой границей инфракрасного диапазона, а нижняя коротковолновой границей ультрафиолета

53)Радиоизлучение и радио приём. Опыт Герца

Диапазон электромагнитных волн ∆λ =1000…0,001м называют радиодиапазоном. Радиоволны излучаются специальным проводником-антенной, индуктивно связанной с колебательным контуром радиопередатчика. Для трансляции по радио низкочастотных звуковых колебаний в радиопередающем устройстве осуществляется их наложение на колебания высокой частоты. В цепи радиоприёмника колебания высокой частоты замыкаются на конденсатор, а колебания низкой частоты – на катушки телефона, радиоприёмника.В своих опытах Герц использовал вибратор. Это устройство представляет собой открытый колебательный контур.Герц получал электромагн волны, возбуждая в вибраторе с помощью источника высокого напряжения серию импульсов быстропеременного тока. Колебания электрических зарядов в вибраторе создают электромагнитную волну. колебания в вибраторе совершают огромное количество электронов, движущихся согласованно.Электромагнитные волны регистрировались Герцем с помощью приемного вибратора, Под действием переменного электрического поля электромагн волны в приемном вибраторе возбуждаются колебания тока. Если собственная частота приемного вибратора совпадет с частотой электромагнитной волны, наблюдается резонанс и колебания в приемном вибраторе происходят с большой амплитудой. Герц обнаруживал их, наблюдая искорки в очень малом промежутке между проводниками приемного вибратора.

54)Радиовещание. Изобретение радио Поповым

7 мая 1895 г – изобретение радио.

24 марта 1896 г – первая передача информации по радио 250 м

При этом он воспользовался ключом-прерывателем К, включённым в цепь радиопередатчика и представляющим собой генератор высокой частоты - ГВЧ

При замыкании ключа антенна А радиопередатчика

излучала электромагнитные волны. При размыкании излучение прекращалось.

55)Свет – излучение, вызывающее зрительные ощущения у человека. Световое излучение лежит в диапозоне от 4•10¹⁴ до 7,5•10¹4 Гц. Длина волн в диапозоне 400нм – 75-нм. Существует 2 теории: 1) Корпускулярная теория Ньютона. Свет – это поток частиц (корпускулов) 2) Волновая теория Гука. Свет – это волна. Корпускулярная теория объясняла образование теней и полутеней. Волновая теория, на то время, не могла объяснить это. После получения Герцом первой электромагнитной волны, опытов Юнга и утверждений Максвелла, что свет – это частный случай электромагнитной волны.

56)В 20 веке в физике утвердились представления о корпускулярно- волновом дуализме свойств света. Рассматривая двойственную природу света, следует понимать, что эта двойственность означает одновременное наличие у света молекулярных и волновых свойств. Свойства света:

1) квантовые – фото эффект, давление света, отражение, эффект Комптона.

2) волновые – поляризация, дисперсия, давление света, интерференция, преломление, отражение. Свет составляет сложный спектр цветов

57)На границе двух сред наблюдается отражение и преломление.Принцип Гюйгенса в том, что каждая точка пространства является источником вторичных сферических волн. Огибающие всех этих волн составляют фронт волны. Луч указывает направление распространения энергии.

Закон отражения: Падающий луч, отраженный луч и перпендикуляр, восстановленный из точки падения, лежат в одной плоскости. Угол падения равен углу отражения. Отражение бывает:

1) Зеркальным, когда падающие и отраженные лучи параллельны.

2) Диффузионным., когда падающие и отраженные лучи пересекаются.

Закон отражения обладает св-вом «обратимость». Если луч пустить по пути отраженного луча, то его отражение пойдет по пути падающего луча.

58)На границе двух сред наблюдается отражение и преломление.Закон преломления: Падающий луч, преломленный луч и перпендикуляр, восстановленный из точки преломления, лежат в одной плоскости. Отношение синуса угла падения к синусу угла приломления есть величина постоянная для двух данных сред.

(n – относительный показатель преломления) Если свет переходит из оптически менее плотной среды в оптически более плотную (например, из воздуха в воду или стекло), то угол падения будет больше угла преломления и наоборот. При углах, больших, чем альфа критическое, наблюдается полное отражение. Как и закон отражения, обладает св-вом обратимости. 59)Линза - прозрачное для света тело ограниченное с двух сторон сферическими поверхностями, одна из которых может быть плоской. У собирающих линз середина больше краев, а у рассеивающих края толще середины. Различают плоские, воздушные, гравитационные линзы. Линза считается тонкой (тонкая линза), если ее толщина много меньше, чем радиусы кривизны R1 и R2 обеих поверхностей. В тонкой линзе точки O1 и O2 пересечения главной оптической оси с обеими поверхностями можно считать сливающимися в одну точку O,которая называется оптическим центром линзы. Точки O1 и O2 настолько близки, что путь луча внутри линзы бесконечно мал и пространственного смещения луча не происходит. Поэтому можно считать, что лучи испытывают не два преломления, а одно - на плоскости, проходящей через среднюю точку О. Линза называется положительной (собирающей), если ее фокусное расстояние положительно (F>0), и отрицательной (рассеивающей), если ее фокусное расстояние меньше нуля (F<0). Существуют три основных вида собирающих и три вида рассеивающих линз: Двояко-выпуклая/вогнутая, Плоско-выпуклая/вогнутая, вогнуто-выпуклая, выпукло-вогнутая.

60)Собирающая линза – выпуклая плоская линза. Расстояние OF = F от оптического центра линзы до ее фокусов, называемое фокусным расстоянием линзы, можно рассчитать по следующей формуле: (n - относительный показатель преломления материала линзы относительно окружающей среды. R1 и R2 - радиусы кривизны передней и задней поверхностей линзы.)

Формула тонкой линзы, справедливая для узкого конуса световых лучей, выглядит следующим образом:(F - фокусное расстояние линзы, d - расстояние от предмета до оптического центра линзы и f - расстояние от оптического центра линзы до изображения) Величина D = 1/F называется оптической силой линзы. Для собирающей линзы (D > 0), для рассеивающей (D <0). Оптическая сила D равна одной диоптрии (при F = 1м).Линейным увеличением тонкой линзы Г называется отношение с учетом правила знаков для d и f. Для действительных изображений Г<0, то есть они обратные; для мнимых изображений Г>0 - они прямые. 61)Рассеивающие линзы - линзы, края которых толще середины Главная оптическая ось - прямая, проходящая через центры кривизны 1.Оптический центр линзы - центральная точка О, через которую лучи походят, не изменяя направление. 2.Фокус линзы (F) - точка на главной оптической оси, в которой пересекаются после преломления лучи (или их продолжения), падающие на линзу параллельно главной оптической оси. У любой линзы - два фокуса.Фокусное расстояние F - расстояние от оптического центра (точка О) до фокуса. У собирающей линзы F > 0, у рассеивающей - F < 0. 3.Фокальная плоскость - плоскость, проходящая через главный фокус линзы перпендикулярно оптической оси АА'. 4.Оптическая сила линзы D - величина, обратная фокусному расстоянию: D =1/F 5.У собирающей линзы D > 0, у рассеивающей D < 0. Единица измерения - диоптрия. 1 дп = 1м-1. Отношение размера изображения к размеру предмета называется линейным увеличением линзы: Г = f/D; D=1\F

62)Интерференция - Явление образования чередующихся полос усиления и ослабления интенсивности света. Основным условием наблюдения интеpфеpенции волн является их когерентность. Под когерентностью понимается согласованность волн друг с другом по фазе. Опыт Юнга. Допустим, что свет от лампочки со светофильтром, который создает практически монохроматический свет, проходит через две узкие, рядом расположенные щели, за которыми установлен экран. На экране будет наблюдаться система светлых и темных полос - полос интеpфеpенции. В данном случае единая световая волна разбивается на две, идущие от различных щелей. Эти две волны когерентны между собой и при наложении друг на друга дают систему максимумов и минимумов интенсивности света в виде темных и светлых полос соответствующего цвета. Интеpфеpенцию можно наблюдать и в белом, т.е. немонохpоматическом, свете. В этом случае каждая полоса будет радужно окрашена: интеpфеpенция сопровождается разложением света на монохроматические составляющие.

Интерференция возможна, если источники когерентны, 1 ) частоты испускаемых ими волн одинаковы 2) разность фаз между ними со временем не изменяется Когерентность волн, отраженных от наружной и внутренней поверхностей пленки, обеспечивается тем, что они являются частями одного и того же светового пучка. Для красного света измерения дают lкр=8×10^-7 м, а для фиолетового - lф =4×10^-7 м. Г еометрической разностью хода волн называется разность расстояний от источников волн до точки, где происходит интерференция

оптическая длина пути:φ=rn

условие max ∆d=kλ,где K=1,2

условие

63)Дифракция – отклонение от прямолинейного распространения света.Наблюдается при прохождении света через малые отверстия или огибании светом препятствий, размеры которых сравнимы с длиной световой волны. Дифракция возникает в результате интерференции вторичных волн (принцип Гюйгенса-Френеля)

Примеры свет, прошедший через малое отверстие, дает на экране систему концентрических кругов, тень от малого диска содержит светлое пятно в центре ДИФРАКЦИОННАЯ РЕШЕТКА

Представляет собой пластинку с большим числом

чередующихся прозрачных и непрозрачных полос (число полос может доходить до нескольких тысяч на 1 мм).

Используется для исследования спектрального состава света
и измерения длины световой волны.

мах определяется под углом φ, определяемым условием d sinφ=kλ, где k – порядок максимума, λ – длина волны света, d – период дифракционной решётки. Формула дифракционной решётки. Если направить на дифракционную решётку пучок белого света, на экране будет наблюдаться резкий центральный max (k=0), а max других порядков будут наблюдаться при различных углах, поэтому на экране возникают разноцветные

спектр полосы.

В отличии от разложения света

с помощью

призмы при дифракции

больше всего

отклоняется красный цвет

т.к длина волны больше

чем у фиолетового.

64)ПОЛЯРИЗАЦИЯ СВЕТА - упорядоченность в ориентации вектора напряженности электрического E и магнитного H полей световой волны в плоскости, перпендикулярной распространению света. Различают линейную поляризацию света, когда E сохраняет постоянные направления (плоскость, в которой лежит E и световой луч, называется плоскостью поляризации), эллиптическую, при которой конец E описывает эллипс, и круговую (конец E описывает круг). Обычный (естественный) свет не поляризован. Поляризация света возникает при отражении, преломлении света, прохождении через анизотропную среду. Первые указания на поперечную анизотропию светового луча получены Х. Гюйгенсом в 1690; понятие "поляризация света" было введено И. Ньютоном в 1705, а объяснена поляризация света электромагнитной теорией света Дж.К. Максвелла. Поляризованный свет широко используется во многих областях техники (например, для плавной регулировки света, при исследовании упругих напряжений и т.д.). Человеческий глаз не различает поляризацию света, а глаза некоторых насекомых, например пчел, воспринимают ее

65)Дисперсией называется зависимость скорости распространения электромагнитных волн от их частоты. Так как скорость света в веществе зависит от показателя преломления (v = c/n), то дисперсией можно назвать также зависимость от частоты абсолютного показателя преломления вещества.

Дисперсия света открыта Ньютоном. Его опыт состоит в следующем: узкий солнечный луч, проходя через призму, дважды преломляется на ее гранях и разлагается на разноцветные лучи.

Результаты опыта свидетельствуют о том, что:

белый свет - сложный, он состоит из лучей разного цвета. Цвет определяется частотой волны

показатель преломления вещества призмы n зависит от цвета лучей; для фиолетового он больше, чем для красного(nф > nкр)

скорость света зависит от цвета лучей; фиолетовый свет имеет в веществе призмы меньшую скорость, чем красный (vф < vкр)

скорость света зависит от частоты волны.

Спектральный анализ. Атомы каждого химического элемента излучают строго определенные длины волн, совокупность которых определяется строением атомов и является характерным признаком данного элемента.

Дата добавления: 2015-01-30; просмотров: 109 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав

123

lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2025 год. (0.01 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав