Интерференция света. Скорость света в среде

Скорость света в среде

(10)

где с – скорость света в вакууме; n – показатель преломления среды.

Оптическая длина пути световой волны

(11)

где l – геометрическая длина пути световой волны в среде с показателем преломления n.

Оптическая разность хода двух световых волн

(12)

Оптическая разность хода световых волн, отраженных от верхней и нижней поверхностей тонкой плоскопараллельной пластинки или пленки, находящейся в воздухе

(13) или (14)   где d – толщина пластинки (пленки); a - угол падения; b - угол преломления.   Второе слагаемое в этих формулах учитывает изменение оптической длины пути световой волны на l/2 при отражении ее от среды оптически более плотной.   В проходящем свете (рис. 2) отражение световой волны происходит от среды оптически менее плотной и дополнительной разности хода не возникает.

Связь разности фаз Df колебаний с оптической разностью хода волн

(15)

Условие максимумов интенсивности света при интерференции

(k=0, 1, 2, …) (16)

Условие минимумов интенсивности света при интерференции

(17)

Радиусы светлых колец Ньютона в отраженном свете (или темных в проходящем)

(18)

где k – номер кольца (k=1, 2, 3, …); R – радиус кривизны поверхности линзы, соприкасающейся с плоскопараллельной стеклянной пластинкой.

Радиусы темных колец в отраженном свете (или светлых в проходящем)

(19)

Дифракция света

Радиус k-й зоны Френеля:

1) для сферической волны

(20)

где a – расстояние диафрагмы с круглым отверстием от точечного источника света; b – расстояние диафрагмы от экрана, на котором наблюдается дифракционная картина; k – номер зоны Френеля; l - длина волны.

2) для плоской волны

(21)

Дифракция света на одной щели при нормальном падении лучей. Условие минимумов интенсивности света

(k =1, 2, 3, …) (22)

где a – ширина щели; f - угол дифракции; k – номер минимума; l - длина волны.

Условие максимумов интенсивности света

(k =1, 2, 3, …) (23)

где f¢ - приближенное значение угла дифракции.

Дифракция света на дифракционной решетке при нормальном падении лучей. Условие главных максимумов интенсивности

(k=0, 1, 2, 3, …) (24)

где d – период (постоянная) решетки; k – номер главного максимума; f - угол между нормалью к поверхности решетки и направлением дифрагированных волн.

Разрешающая сила дифракционной решетки

(25)

где Dl - наименьшая разность длин волн двух соседних спектральных линий (l и l+Dl), при которой эти линии могут быть видны раздельно в спектре, полученном посредством данной решетки; N – число штрихов решетки; k – порядковый номер дифракционного максимума.

Поляризация света

Закон Брюстера

(26)

где a _бр – угол падения, при котором отраженная световая волна полностью поляризована (угол Брюстера); n ₂₁ – относительный показатель преломления.

Закон Малюса

(27)

Степень поляризации

(28)

где I_max, I_min – максимальная и минимальная интенсивности частично поляризованного света, пропускаемого анализатором.

Поворот плоскости поляризации на угол f оптически активными веществами:

а) в твердых телах:

(29)

б)в растворах:

(30)

где [a] – постоянная вращения; d – длина пути, пройденного светом в оптически активном веществе; С – массовая концентрация оптически активного вещества в растворе.

Тепловое излучение

Закон Стефана – Больцмана

(31)

где М_е – энергетическая светимость черного тела (т. е. энергия, излучаемая с одного квадратного метра поверхности за 1 секунду)

Энергетическая светимость серого тела

(32)

где e - коэффициент теплового излучения (степень черноты) серого тела.

Закон смещения Вина

(33)

где l _m – длина волны, на которую приходится максимум энергии излучения; b – постоянная закона смещения Вина (b =2,9×10^{-3 м}×К)

Зависимость максимальной спектральной плотности энергетической светимости от температуры

(34)

где С – постоянная

Эффект Комптона

Изменение длины волны Dl фотона при рассеянии его на электроне на угол q

(35)

или

(36)

где m – масса электрона отдачи; l и l¢ длины волн фотона до и после рассеяния соответственно.

Комптоновская длина волны

(37)

(При рассеянии фотона на электроне l_С=2,436 пм)

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: