 |
Волновая
оптика
Советы и факты/
Волновая оптика
Проявление волновой природы света, теоретически построенное на выведенных
уравнениях Максвелла. Основные компоненты и типичные приборы волновой
оптики.
Волновая оптика изучает явления, обусловленные воздействием света.
Теория полностью построена на уравнениях Максвелла, выведенных на
основе магнетизма. Электромагнитная волна состоит из магнитного и
электрического компонентов, которые колеблются между собой в перпендикулярных
направлениях. Их взаимодействие очень сложное, но для понимания этой
теории достаточно использовать упрощенную теорию Гюйгенса. Каждая
фронтальная точка волны является генератором сферических волн, и характеризуется
интерференций и интерполяцией.
Основные компоненты
Интерференция - наложение различных волн с чередованием минимумов
и максимумов. При сложении амплитуд получается усиливающая интерференция,
а при вычитании - ослабляющая.
Поляризация - если световой луч меняет направление от поверхности
диэлектрика, то отраженный и преломленный лучи поляризуются. Если
создать определенный угол падения, то световой пучок станет полностью
поляризованным. Если свет падает на кристаллы кварца или кальцита,
то формируется два пучка: обыкновенный и необыкновенный. Первый из
них подчиняется закону преломления, а второй обладает некоторыми уникальными
характеристиками.
Дифракция - ограничение фронта световой волны краем экрана или диафрагмы.
На практических экспериментах при такой ситуации было доказано, что
волны проникают внутрь геометрической тени. Последняя теряет резкость
и становится размытой. Так ведет себя свет при огибании препятствий.
Существует 2-а вида дифракции:
- Дифракция Фраунгофера - при удалении источника света от препятствия
- Дифракция Френеля - препятствие и источник располагаются на конечном
расстоянии
Типичные приборы волновой оптики
Интерферометр Майкельсона - эталон для вычисления интерференции световой
монохроматической волны.
Стеклянные пластинки с источником света для определения интерференции
света при различной форме нескольких сред. Используются в качестве
контрольного эталона при изготовлении линз.
Дифракционная решетка - стеклянная пластина с множеством параллельных
штрихов. Она разбивает пучки на направления в зависимости от длины
волны и периода решетки.
Призма Николя применяется для оценки поляризации. Если два подобных
устройства расположить на расстоянии, то часть лучей не пройдет при
повороте второй призмы на 90 градусов. При угле 0-90 проходит лишь
некоторая часть поляризованных лучей. Эталон в волновой оптике применяется
для оценки правильности взаимодействия нескольких оптических поверхностей.
|
 |
|
|
