IV БӨЛІМ. ОПТИКА
18-дәріс. ТОЛҚЫНДЫҚ ОПИКА
Дәрістің мақсаты: Жарық табиғатын, қасиеттерін, заттармен әсерін түсініп білу; жарықтың толқындық қасиеттерімен танысу; жарық заңдарын оқып үйрену.
Кілттік сөздер: интерференция, когеренттілік, дифракция, дисперсия, поляризация, поляроидтар.
Қарастырылатын сұрақтар: Жарық толқындарының интерференциясы. Жарық дифракциясы. Гюйгенс-Френель принципі. Жарық дисперсиясы. Жарықтың жұтылуы. Поляризация құбылысы.
Толқындық оптика - жарықтың толқындық қасиеті айқындалатын құбылыстарды зерттейтін оптиканың бөлімі.
Гюйгенс принципі: кеңістіктің толқын барып жеткен әрбір нүктесі екінші ретті тума толқындардың жорамал көзі болады, осы толқындарды орағытушы сызық келесі уақыт мезетіндегі толқындық фронтты құрайды.
Когеренттік –бірнеше толқындық немесе тербелістік процестердің уақыт пен кеңістік бойынша үйлесімді орындалуы.
Монохромат толқындар –кеңістікте нақты бір тұрақты жиілікпен шексіз таралатын толқындар.
Жарық интерференциясы – когерентті екі немесе бірнеше жарық толқындары-ның қосылуынан (суперпозиция) жарық энергиясының кеңістікте қайта бөлініп таралуы.
Жарық интерференциясында максимум және минимум интенсивтіктері: бір бағытта таралатын екі монохромат жарық толқынының
қабаттасу нүктесінде қортқы гармоникалық толқынның амплитудасы:
(18.1)
Қортқы толқынның интенсивтігі:
(18.2)
Фазалар айырымы мен оптикалық жол айырымының байланысы
Оптикалық жол ұзындығы толқынның таралған геометриялық жолы мен ортаның абсолют сыну көрсеткішінің көбейтіндісіне тең:
Екі когеренттік жарық толқынының оптикалық жолдар айырымы:
Екі когеренттік жарық толқынының фазалар айырымы:
(18.3)
мұндағы вакуумдағы толқын ұзындығы.
Ньютон сақиналары – мөлдір жазық параллель пластина мен оған жанасқан қисықтық радиусы үлкен жазық-дөңес линзаның (41-сурет) арасындағы ауалық саңылаудан жарық шағылған кезде пайда болады.
41 – сурет
Шағылған жарықта күңгірт сақиналардың (өткен жарық үшін ашық сақиналардың) радиусы: . (18.4)
Шағылған жарықта ашық сақиналардың (өткен жарық үшін күңгірт сақиналардың) радиусы: (18.5)
Толқындық фронттың таралу бағытын айқындаған Гюйгенс принципі тума толқындардың когерентті болуы мен интерференциясы туралы Френель идеяларымен толықтырылды (Гюйгенс-Френель принципі), яғни қандай да бір S нүктелік жарық көзінен таралған толқынды жорамал көздерден шығатын екінші реттік когеренттік толқындардың суперпозициясының нәтижесі ретінде қарастыруға болады.
Достарыңызбен бөлісу: |