ทฤษฎีคลื่นแสง เลนส์คลื่น

เลนส์เป็นสาขาวิชาฟิสิกส์ที่ศึกษาการแพร่กระจายของแสงและการมีปฏิสัมพันธ์ของแสงกับสสาร แสงเป็นรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าและมีลักษณะเป็นคู่ ในปรากฏการณ์บางอย่าง แสงมีพฤติกรรมเหมือนคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และในปรากฏการณ์อื่นๆ แสงมีพฤติกรรมเหมือนกระแสอนุภาคพิเศษของโฟตอนหรือควอนตัมแสง Wave optics เกี่ยวข้องกับคุณสมบัติของคลื่นของแสง ควอนตัม - ควอนตัม

แสงสว่างคือโฟตอนฟลักซ์ จากมุมมองของเลนส์คลื่น คลื่นแสงเป็นกระบวนการของการสั่นของสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กที่แพร่กระจายในอวกาศ

ทัศนศาสตร์เกี่ยวข้องกับคลื่นแสงซึ่งส่วนใหญ่เป็นอินฟราเรดช่วงที่มองเห็นได้และอัลตราไวโอเลต ในฐานะที่เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า แสงมีคุณสมบัติดังต่อไปนี้ (ตามมาจากสมการของแมกซ์เวลล์):

เวกเตอร์ของสนามไฟฟ้า E สนามแม่เหล็ก H และความเร็วการแพร่กระจายคลื่น V ตั้งฉากกันและก่อตัวเป็นระบบมือขวา

เวกเตอร์ E และ H แกว่งในเฟสเดียวกัน

เงื่อนไขต่อไปนี้เป็นที่พอใจสำหรับ wave:

สมการคลื่นแสงมี โดยที่หมายเลขคลื่นคือเวกเตอร์รัศมี และเป็นเฟสเริ่มต้น

ในปฏิกิริยาระหว่างคลื่นแสงกับสสาร ส่วนประกอบทางไฟฟ้าของคลื่นมีบทบาทมากที่สุด (ส่วนประกอบแม่เหล็กมีผลอ่อนกว่าภายนอกสื่อแม่เหล็ก) ดังนั้นจึงเรียกว่า E แสงสว่างเวกเตอร์และแอมพลิจูดของมันคือ A

สมการ (1) เป็นคำตอบของสมการคลื่นซึ่งมีรูปแบบดังนี้

(2), Laplacian อยู่ที่ไหน V คือความเร็วของเฟส V=c/n(3)

สำหรับสื่อที่ไม่ใช่แม่เหล็ก =1 =>. จาก (3) จะเห็นว่า n=c/v ตามประเภทของพื้นผิวคลื่น แบน ทรงกลม วงรี ฯลฯ มีความโดดเด่น คลื่น

สำหรับคลื่นระนาบ แอมพลิจูดของเวกเตอร์แสงของสมการ (1) จะคงที่ สำหรับทรงกลมจะลดลงตามระยะห่างจากแหล่งกำเนิดตามกฎหมาย .

การถ่ายเทพลังงานของคลื่นแสงมีลักษณะเฉพาะโดยเวกเตอร์ Pointig

มันแสดงถึงความหนาแน่นของฟลักซ์พลังงานและมุ่งไปที่ความเร็ว - ในทิศทางของการถ่ายโอน เวกเตอร์ S เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วตามเวลา ดังนั้นเครื่องรับรังสีใดๆ รวมทั้งตา ในระหว่างการสังเกตนานกว่าช่วงคลื่นมาก จะบันทึกค่าเฉลี่ยเวลาของเวกเตอร์ Pointig ซึ่งเรียกว่า ความเข้มของคลื่นแสง., ที่ไหน. โดยพิจารณา (1) และความจริงที่ว่า Hono มีรูปแบบเดียวกัน เราเขียนได้ว่า (4)

หากเราเฉลี่ยสมการ (4) เมื่อเวลาผ่านไป เทอมที่สองจะหายไป ดังนั้น (5). จาก (5) ตามด้วย I-(6)

ความเข้มฉัน- นี่คือปริมาณพลังงานที่ถ่ายโอนต่อหน่วยเวลาโดยคลื่นแสงผ่านพื้นที่หนึ่งหน่วย เส้นที่พลังงานคลื่นแพร่กระจายเรียกว่า บีม. ลักษณะเฉพาะของคลื่นแสงก็คือโพลาไรซ์ แหล่งกำเนิดที่แท้จริงประกอบด้วยอะตอมจำนวนมากที่ปล่อยออกมา ตื่นเต้น ในช่วง t=10 -8 s ในขณะที่ปล่อยชิ้นส่วนคลื่น λ=3m

คลื่นเหล่านี้มีทิศทางที่แตกต่างกันของเวกเตอร์ E ในอวกาศ ดังนั้น ทิศทางที่แตกต่างกันของเวกเตอร์ E จึงเกิดขึ้นในการแผ่รังสีที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาการสังเกต กล่าวคือ ทิศทาง E สำหรับแหล่งกำเนิดที่แท้จริงจะเปลี่ยนแปลงแบบสุ่มในเวลา และแสงจากแหล่งกำเนิดดังกล่าวเรียกว่า ธรรมชาติ (ไม่มีขั้ว). ถ้าทิศทางของการแกว่งของเวกเตอร์ E ถูกกำหนด แสงนั้นจะเป็น โพลาไรซ์. แยกแยะระนาบแสงโพลาไรซ์ โพลาไรซ์ในวงกลมและวงรี

เลนส์คลื่น

เลนส์คลื่น

ส่วนทางกายภาพ เลนส์ซึ่งศึกษาจำนวนทั้งสิ้นของปรากฏการณ์ที่คลื่นปรากฏขึ้น ธรรมชาติของโลก ไอเดียเกี่ยวกับคลื่น ธรรมชาติของการแพร่กระจายของแสงกลับไปสู่งานพื้นฐานของกอล นักวิทยาศาสตร์ชั้น 2 ศตวรรษที่ 17 เอ็กซ์. ไฮเกนส์. สิ่งมีชีวิต. พัฒนาการของวีเกี่ยวกับ ได้รับในการศึกษาของ T. Jung (บริเตนใหญ่), O. Fresnel, D. Arago (ฝรั่งเศส) และคนอื่น ๆ เมื่อมีการทดลองพื้นฐานซึ่งทำให้ไม่เพียง แต่สังเกตเท่านั้น แต่ยังอธิบายปรากฏการณ์ของการรบกวนของแสง , การเลี้ยวเบนของแสง, วัดความยาว, สร้างการสั่นสะเทือนของแสงตามขวาง และเปิดเผยลักษณะอื่นๆ ของการแพร่กระจายของคลื่นแสง แต่เพื่อให้ตรงกับคลื่นแสงตามขวางกับดอส ความคิดของวีเกี่ยวกับ เกี่ยวกับการขยายพันธุ์ของการสั่นแบบยืดหยุ่นในตัวกลางแบบไอโซโทรปิก จำเป็นต้องมอบสื่อ (โลก) นี้ด้วยข้อกำหนดจำนวนหนึ่งที่ยากต่อการกระทบยอดซึ่งกันและกัน ช. บางส่วนของปัญหาเหล่านี้ได้รับการแก้ไขใน con. ศตวรรษที่ 19 ภาษาอังกฤษ นักฟิสิกส์ J. Maxwell ในการวิเคราะห์ ur-tions ที่เชื่อมต่อไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว และแม็ก ฟิลด์ ในผลงานของ Maxwell ใหม่ V. o. , el.-magn. ตัวอย่างเช่น ทฤษฎีแสง ซึ่งกลายเป็นคำอธิบายง่ายๆ เกี่ยวกับปรากฏการณ์หลายอย่าง โพลาไรซ์ของแสงและปริมาณ ความสัมพันธ์ระหว่างการเปลี่ยนแสงจากไดอิเล็กตริกโปร่งใสหนึ่งไปยังอีกไดอิเล็กตริก (ดู สูตรเฟรสเนล) การใช้ el.-mag. ทฤษฎีต่างๆ งานของวีเกี่ยวกับ แสดงข้อตกลงกับการทดลอง ตัวอย่างเช่นมีการทำนายปรากฏการณ์ของความดันแสงซึ่งได้รับการพิสูจน์โดย PN Lebedev (1899) อาหารเสริม el.-mag. ทฤษฎีแบบจำลองแสง การแสดงแทนทฤษฎีอิเล็กทรอนิกส์ (ดู LORENTZ - สมการ MAXWELL) ทำให้สามารถอธิบายการพึ่งพาดัชนีการหักเหของแสงที่ความยาวคลื่น (การกระจายตัวของแสง) และผลกระทบอื่นๆ ได้

การขยายขอบเขตเพิ่มเติมของ V. o. เกิดขึ้นจากการนำแนวคิดพิเศษมาประยุกต์ใช้ ทฤษฎีสัมพัทธภาพ (ดู ทฤษฎีสัมพัทธภาพ) การทดลอง การยืนยันการตัดนั้นสัมพันธ์กับออปติคัลแบบบาง การทดลองใน to-ryh DOS บทบาทที่เล่นเกี่ยวข้อง แหล่งกำเนิดแสงและเครื่องรับแสง (ดู ประสบการณ์ของ MICHAELSON) การพัฒนาแนวคิดเหล่านี้ทำให้สามารถแยกอีเธอร์ออกจากการพิจารณาโลกได้ ไม่เพียงแต่เป็นสื่อกลางในการเผยแพร่ e-mags เท่านั้น คลื่น แต่ยังเป็นกรอบอ้างอิงที่เป็นนามธรรม

อย่างไรก็ตาม การวิเคราะห์ข้อมูลการทดลองเกี่ยวกับการแผ่รังสีความร้อนที่สมดุลและผลกระทบของโฟโตอิเล็กทริกพบว่า V. o. มีคำจำกัดความ ขอบเขตการสมัคร เขาอธิบายการกระจายพลังงานในสเปกตรัมของรังสีความร้อน นักฟิสิกส์ M. Planck (1900) ซึ่งสรุปได้ว่าการแกว่งตัวเบื้องต้น ระบบแผ่รังสีและดูดซับพลังงานไม่ต่อเนื่อง แต่เป็นส่วน - ควอนตัม การพัฒนาทฤษฎีควอนตัมโดย A. Einstein นำไปสู่การสร้างโฟตอนฟิสิกส์ - เลนส์คอร์พัสคิวลาร์ใหม่, ขอบ, เสริม el.-mag ทฤษฎีแสง สอดคล้องกับแนวคิดที่ยอมรับกันโดยทั่วไปเกี่ยวกับความเป็นคู่ของแสงอย่างเต็มที่

พจนานุกรมสารานุกรมทางกายภาพ. - ม.: สารานุกรมโซเวียต. หัวหน้าบรรณาธิการ A.M. Prokhorov. 1983 .

ดูว่า "WAVE OPTICS" ในพจนานุกรมอื่นๆ คืออะไร:

Wave optics เป็นสาขาหนึ่งของทัศนศาสตร์ที่อธิบายการแพร่กระจายของแสงในแง่ของธรรมชาติของคลื่น ปรากฏการณ์ของเลนส์คลื่นคือการรบกวน, การเลี้ยวเบน, โพลาไรซ์ ฯลฯ ดูเพิ่มเติมที่ออปติกคลื่นในธรรมชาติ ลิงค์ ... Wikipedia

สาขาของทัศนศาสตร์ทางกายภาพที่ศึกษาผลรวมของปรากฏการณ์ต่างๆ เช่น การเลี้ยวเบนของแสง การรบกวนของแสง การโพลาไรซ์ของแสง ซึ่งแสดงลักษณะคลื่นของแสง ... พจนานุกรมสารานุกรมขนาดใหญ่

เลนส์คลื่น- - [แอล.จี. ซูเมนโก. พจนานุกรมภาษาอังกฤษของรัสเซียเทคโนโลยีสารสนเทศ M.: GP TsNIIS, 2003.] หัวข้อเทคโนโลยีสารสนเทศโดยทั่วไป EN กายภาพออปติก ... คู่มือนักแปลทางเทคนิค

สาขาของทัศนศาสตร์ทางกายภาพที่ศึกษาชุดของปรากฏการณ์ที่แสดงลักษณะคลื่นของแสง เช่น การเลี้ยวเบนของแสง การรบกวนของแสง การโพลาไรซ์ของแสง * * * WAVE OPTICS WAVE OPTICS ส่วนหนึ่งของทัศนศาสตร์ทางกายภาพที่ศึกษา ... ... พจนานุกรมสารานุกรม

เลนส์คลื่น- banginė optika สถานะเป็น T sritis fizika atitikmenys: angl. เวฟออปติก Wellenoptik, f rus. เลนส์คลื่น f prac optique d'ondes, f; optique ondulatoire, f … Fizikos ปลายทาง žodynas

ส่วนทางกายภาพ ทัศนศาสตร์ซึ่งศึกษาจำนวนทั้งสิ้นของปรากฏการณ์ที่ลักษณะคลื่นของแสงปรากฏเช่นการเลี้ยวเบนของแสงการรบกวนของแสงโพลาไรเซชันของแสง ... วิทยาศาสตร์ธรรมชาติ. พจนานุกรมสารานุกรม

รูปแบบของบทความนี้ไม่ใช่สารานุกรมหรือละเมิดบรรทัดฐานของภาษารัสเซีย บทความควรได้รับการแก้ไขตามกฎโวหารของ Wikipedia สารบัญ ... Wikipedia

กลศาสตร์ควอนตัม ... Wikipedia

ตาราง "เลนส์" จากสารานุกรมของ 1728 O ... Wikipedia

เลนส์คลื่น- สาขาของทัศนศาสตร์ทางกายภาพที่ศึกษาจำนวนทั้งสิ้นของปรากฏการณ์ที่แสดงลักษณะคลื่นของแสง ผลงานชิ้นแรกของ X. Huygens (1629 1695) ครึ่งหลัง ศตวรรษที่ 17 Wave optics ได้รับการพัฒนาอย่างมีนัยสำคัญในการศึกษาของ T. Young (1773 1829), O. ... ... แนวคิดของวิทยาศาสตร์ธรรมชาติสมัยใหม่ อภิธานศัพท์ของคำศัพท์พื้นฐาน

หนังสือ

• Wave optics รุ่นที่ 5 โปรเฟสเซอร์ Kaliteevsky N. ในตำราเรียนโดย N. I. Kaliteevsky "Wave optics" พิจารณาพื้นฐานของทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าของแสง การพิจารณา เนื่องจากจะจ่ายให้กับการทดลอง การนำเสนอคุณสมบัติของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ...

Wave optics – สาขาทัศนศาสตร์ที่ศึกษาจำนวนทั้งหมด
ปรากฏการณ์ที่ธรรมชาติคลื่นของแสงปรากฏ
หลักการของ Huygens - แต่ละจุดถึงโดย
คลื่นทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางของคลื่นทุติยภูมิและเป็นเปลือกของคลื่นเหล่านี้
คลื่นให้ตำแหน่งของหน้าคลื่นในครั้งต่อไป
จุดในเวลา (wavefront - สถานที่เรขาคณิต
จุดที่แกว่งไปถึงตามเวลา t)
หลักการนี้เป็นพื้นฐานของเลนส์คลื่น

กฎแห่งการสะท้อน

คลื่นระนาบเกิดขึ้นที่ส่วนต่อประสานระหว่างสื่อสองตัว
(หน้าคลื่น - ระนาบ AB) ขยายพันธุ์
ตามทิศทาง I.
เมื่อหน้าคลื่นถึงพื้นผิวสะท้อนแสง
ที่จุด A จุดนี้จะเริ่มแผ่คลื่นทุติยภูมิ
เพื่อให้คลื่นเดินทางเป็นระยะทาง BC จำเป็น
เวลา t = BC/v.

กฎแห่งการสะท้อน

ในช่วงเวลาเดียวกัน หน้าคลื่นรองจะถึงจุด
ซีกโลกรัศมี AD ซึ่งเท่ากับ v เสื้อ = BC
ตำแหน่งหน้าคลื่นสะท้อนในขณะนี้

เครื่องบิน DC และทิศทางการแพร่กระจายของสิ่งนี้
คลื่น - บีม II จากความเท่าเทียมกันของสามเหลี่ยม ABC และ ADC
กฎการสะท้อนดังนี้ มุมสะท้อน i1/ เท่ากับมุม
ล้ม i1

กฎการหักเหของแสง

คลื่นระนาบ (หน้าคลื่น - ระนาบ AB)
ขยายพันธุ์ในสุญญากาศตามทิศทาง I
ความเร็วแสง c ตกลงบนอินเทอร์เฟซกับตัวกลาง in
ซึ่งความเร็วของการขยายพันธุ์เท่ากับ v.
หากเวลาที่คลื่นใช้เดินทางตามเส้นทาง
BC เท่ากับ t จากนั้น BC = c t ในขณะเดียวกันคลื่นหน้า
ตื่นเต้นด้วยจุด A ในตัวกลางด้วยความเร็ว v จะถึง
จุดของซีกโลกซึ่งมีรัศมีคือ AD = v t

กฎการหักเหของแสง

ในเวลาเดียวกัน คลื่นหน้าตื่นเต้นด้วยจุด A ในตัวกลาง
ด้วยความเร็ว v จะถึงจุดของซีกโลก รัศมีคือ AD =
โวลต์ ตำแหน่งหน้าคลื่นหักเห ณ เวลานี้
เวลาตามหลักการ Huygens จะได้รับ
ระนาบ DC และทิศทางของการขยายพันธุ์ - ลำแสง III
จากรูปที่ว่า

ความสอดคล้อง

ความสัมพันธ์เรียกว่าการเชื่อมโยงกัน
(ความสม่ำเสมอ) ของการสั่นสะเทือนหรือคลื่นหลายอย่าง
กระบวนการในเวลาซึ่งแสดงออกเมื่อมีการเพิ่ม
การสั่นจะสัมพันธ์กันหากความต่างเฟสคงที่ระหว่าง
เวลาและเมื่อเพิ่มการสั่น จะได้การสั่น
ความถี่เดียวกัน
ตัวอย่างคลาสสิกของการแกว่งสองแบบที่สอดคล้องกันคือ
การสั่นแบบไซนัสสองครั้งที่มีความถี่เท่ากัน
การเชื่อมโยงกันของคลื่นหมายความว่า
ณ จุดต่างๆ ของพื้นที่
คลื่นสั่นเกิดขึ้น
ซิงโครนัส คือ ความแตกต่างของเฟส
ระหว่างสองจุดไม่ได้ขึ้นอยู่กับ
จากเวลา

การรบกวนของแสงสีเดียว

การรบกวนของแสงเป็นกรณีพิเศษของปรากฏการณ์ทั่วไป
การรบกวนของคลื่นซึ่งประกอบด้วยในเชิงพื้นที่
การกระจายพลังงานของการแผ่รังสีแสงที่
การทับซ้อนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่สอดคล้องกัน

คลื่นแสงสีเดียวซ้อนได้
(เวกเตอร์ความแรงของสนามไฟฟ้าของคลื่น E1 และ
E2) ที่จุดสังเกตพวกมันจะแกว่งไปตามจุดหนึ่ง
ตรง.
แอมพลิจูดของการแกว่งที่เกิดขึ้นใน
ประเด็นที่กำลังพิจารณา

ความเข้มของคลื่นที่เกิด
ความเข้มข้นในกรณีที่อยู่ในเฟส
การสั่น (เฟส f1 และ f2 เหมือนกันหรือต่างกัน
สำหรับเลขคู่)
ความเข้มในกรณีของ antiphase
การแกว่ง (เฟส f1 และ f2 ต่างกันด้วยเลขคี่)

ความยาวเส้นทางแสงระหว่างจุดสองจุดของตัวกลาง -
ระยะทางที่แสง (รังสีออปติคอล)
จะแพร่กระจายในสุญญากาศในระหว่างทาง
ระหว่างจุดเหล่านี้
ความแตกต่างของเส้นทางแสง - ความแตกต่างระหว่างออปติคัล
ความยาวของเส้นทางแสงเดินทาง
ความแตกต่างของเฟสของคลื่นแสงสองคลื่นที่เชื่อมโยงกัน ()
ความสัมพันธ์ระหว่างความแตกต่างของเฟสและความแตกต่างของเส้นทางแสง
.

เงื่อนไขการรบกวนสูงสุดและต่ำสุด

การรับลำแสงที่สอดคล้องกันโดยการแบ่งหน้าคลื่น

วิธีการของหนุ่มๆ
บทบาทของแหล่งที่สอดคล้องกันรอง S1 และ S2 เล่นโดยสอง
ช่องแคบที่ส่องสว่างด้วยแหล่งกำเนิดมุมเล็กเพียงจุดเดียว
ขนาด และในการทดลองในภายหลัง แสงถูกส่งผ่าน
ช่องแคบ S เท่ากันจาก
อีกสองช่อง สังเกตรูปแบบการรบกวน
ในบริเวณคานแสงทับซ้อนกันที่เล็ดลอดออกมาจาก S1 และ S2

กระจกเฟรส
แสงจากแหล่งกำเนิด S ตกกระทบโดยลำแสงที่แตกต่างกันบนสอง
กระจกแบน A1O และ A2O ซึ่งสัมพันธ์กัน
เพื่อนในมุมต่างจาก 180° เพียงเล็กน้อย (มุม φ
เล็ก).
แหล่งที่มาและรูปภาพ S1 และ S2 (ระยะห่างเชิงมุมระหว่าง
เท่ากับ2φ) อยู่บนวงกลมรัศมีเดียวกัน r กับ
ศูนย์กลางที่ O ​​(จุดสัมผัสของกระจก)
ลำแสงที่สะท้อนจากกระจก เกิดเป็นสองจินตภาพ
ภาพต้นฉบับ S1 และ S2 ซึ่งทำหน้าที่เป็น
แหล่งที่มาที่สอดคล้องกัน (ได้มาจากการแยกสิ่งเดียวกัน
หน้าคลื่น,
ออกจาก S)
รูปแบบการรบกวน
สังเกตได้ในภูมิภาคของกันและกัน
ทับซ้อนกันของคานสะท้อนแสง
(หน้าจอ E ได้รับการคุ้มครองจากโดยตรง
แดมเปอร์เข้าไฟ 3).

เฟรสไบปริซึม
เกิดจากฐานพับที่เหมือนกันสองอัน
ปริซึมที่มีมุมหักเหน้อย แสงจาก
จุดกำเนิด S หักเหในปริซึมทั้งสอง, ใน
อันเป็นผลมาจากการที่แสงแพร่กระจายหลังไบปริซึม
รังสีราวกับว่าเล็ดลอดออกมาจากแหล่งจินตภาพ S1 และ S2
มีความสอดคล้องกัน ในรูปแรเงา
พื้นที่ - พื้นที่จุดตัดของแนวหักเหของแสง -
มีการสังเกตรูปแบบการรบกวน

กระจกของลอยด์
แหล่งกำเนิดจุด S อยู่ใกล้มาก
ระยะห่างจากพื้นผิวกระจกแบน M ดังนั้นแสง
สะท้อนจากกระจกเป็นมุมใกล้กับมุมเลื่อน
แหล่งที่มาที่สอดคล้องกันคือแหล่งที่มาหลัก S และ
ภาพในจินตนาการ S1 ในกระจก

รูปแบบการรบกวนจากสองแหล่งที่สอดคล้องกัน

ช่องแคบ S1 และ S2 สองช่องอยู่ใกล้กันและ
เป็นแหล่งที่สอดคล้องกัน - จริงหรือ
ภาพจินตภาพของแหล่งกำเนิดแสงบางส่วน
ระบบ. ผลของการรบกวนอยู่ที่จุด A
หน้าจอขนานกับทั้งสองช่องและตั้งอยู่จาก
พวกเขาอยู่ในระยะไกล ล.(l > > d). ต้นกำเนิดถูกเลือกที่จุด
โอ้สมมาตรเมื่อเทียบกับสล็อต

ความแตกต่างของเส้นทางแสง (ดูโครงสร้างและ l > > d)
ความเข้มข้นสูงสุด (คำนึงถึงเงื่อนไข
การรบกวนสูงสุด)
ความเข้มขั้นต่ำ (คำนึงถึงเงื่อนไข
รบกวนขั้นต่ำ)
ความกว้างของขอบรบกวน (ระยะห่างระหว่าง
maxima สองอันที่อยู่ติดกัน (หรือ minima))

การเกิดขึ้นของค่าสูงสุดของการรบกวนและค่าต่ำสุดจากมุมมองของทฤษฎีคลื่น

การรับลำแสงที่สอดคล้องกันตามการแบ่งแอมพลิทูด

แสงสีเดียวจากแหล่งกำเนิดแสง S, เหตุการณ์
บนแผ่นบางขนานระนาบโปร่งใส (ดูรูปที่.
รูป) สะท้อนจากสองพื้นผิวของจานนี้:
ด้านบนและด้านล่าง. ไปยังจุดใดๆ ที่ P อยู่กับสิ่งนั้น
ด้านเดียวกับแผ่น S สองคานมาซึ่ง
ให้รูปแบบการรบกวน อยู่ในบันทึก
มีการแบ่งแอมพลิจูดเนื่องจากคลื่นด้านหน้า
มันถูกสงวนไว้เปลี่ยนเฉพาะทิศทางของมัน
ความเคลื่อนไหว.

การรบกวนจากเพลตขนานระนาบ
บีม 1 และ 2 ไปจาก S ถึง P (จุด P บนหน้าจอ
อยู่ในระนาบโฟกัสของเลนส์) ถูกสร้างขึ้น
โดยลำแสงตกกระทบหนึ่งครั้งและหลังจากสะท้อนจากด้านบนและ
พื้นผิวด้านล่างของจานขนานกัน
หากความแตกต่างของเส้นทางแสงระหว่างลำแสง 1 และ 2 มีขนาดเล็กใน
เทียบกับความยาวของคลื่นที่ตกกระทบแล้ว
มีความสอดคล้องกันและรูปแบบการรบกวน
กำหนดโดยความแตกต่างของเส้นทางแสงระหว่าง
คานขวาง

ความแตกต่างของเส้นทางแสงระหว่างการรบกวน
รังสีจากจุด O ถึงระนาบ AB

การแทรกแซงสูงสุด
ในแสงสะท้อนสอดคล้องกับ
ต่ำในการผ่านและ
ในทางกลับกัน (ความแตกต่างทางแสง
ย้ายสำหรับการผ่านและ
แสงสะท้อน
ต่างกัน 0/2)

การรบกวนจากจานที่มีความหนาแปรผัน
บนลิ่ม (มุม a ระหว่างใบหน้าด้านข้าง
เล็ก) คลื่นเครื่องบินตกลงมา (ปล่อยให้ทิศทางของมัน
การขยายพันธุ์เกิดขึ้นพร้อมกับคานคู่ขนาน 1 และ 2)
ที่ตำแหน่งร่วมกันของลิ่มและเลนส์
รังสี 1" และ 1" สะท้อนจากด้านบนและด้านล่าง
พื้นผิวของลิ่มตัดกันที่จุด A
ซึ่งเป็นภาพของจุด B เนื่องจากรังสี 1 "และ 1"
สอดคล้องกัน แล้ว
พวกเขาจะ
รบกวน.

คาน 2 "และ 2" เกิดขึ้นระหว่างการแบ่งลำแสง 2
ตกลงไปที่จุดอื่นของลิ่มถูกรวบรวมโดยเลนส์ที่จุด
A" ความแตกต่างของเส้นทางแสงถูกกำหนดโดยความหนาแล้ว
ง" ระบบขอบรบกวนปรากฏขึ้นบนหน้าจอ
หากแหล่งกำเนิดอยู่ห่างจากพื้นผิวของลิ่มและ
มุม a เล็กน้อย ดังนั้นความแตกต่างของเส้นทางแสงระหว่าง
คานขวางคำนวณได้ค่อนข้างแม่นยำ
ตามสูตรแผ่นขนานระนาบ
ไม่สามารถ

วงแหวนของนิวตัน
สังเกตเมื่อแสงสะท้อนจากช่องว่างอากาศ
เกิดจากแผ่นระนาบขนานและ
เลนส์พลาโนนูนเมื่อสัมผัสกับมัน
ด้วยรัศมีความโค้งขนาดใหญ่
มีลำแสงคู่ขนานตกกระทบบนพื้นผิวเรียบ
เลนส์เป็นปกติ แถบที่มีความหนาเท่ากันมีลักษณะดังนี้
วงกลมศูนย์กลาง

แอปพลิเคชั่นบางอย่างของการรบกวน

การตรัสรู้ของเลนส์
นี่คือการลดค่าสัมประสิทธิ์การสะท้อนให้เหลือน้อยที่สุด
พื้นผิวของระบบออปติคัลโดยการใช้
ฟิล์มใสความหนาที่สมกับความยาว
คลื่นของรังสีออปติคอล
ความหนาของฟิล์ม d และดัชนีการหักเหของแสง
ภาพยนตร์ (n) และแว่นตา (nc) ถูกเลือกเพื่อให้
รบกวน
คาน 1" และ 2"
ดับสิ้นกันไป

อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์

เครื่องมือเกี่ยวกับสายตาที่สามารถ
แบ่งลำแสงออกเป็นสองส่วนหรือมากกว่า
จำนวนของคานที่สอดคล้องกันและสร้างระหว่างกัน
ความแตกต่างในการเดินทางบางอย่าง มารวมกลุ่มกัน
สังเกตการรบกวน

การเลี้ยวเบนของแสง

การเลี้ยวเบนของแสง - ชุดของปรากฏการณ์ที่สังเกตได้ในระหว่าง
การแพร่กระจายของแสงผ่านช่องรับแสงขนาดเล็ก
ขอบเขตของวัตถุทึบแสง ฯลฯ และเนื่องจากคลื่น
ธรรมชาติของโลก
ปรากฏการณ์ของการเลี้ยวเบนที่เกิดขึ้นกับกระบวนการของคลื่นทั้งหมด
มีคุณสมบัติสำหรับแสงคือที่นี่ตามกฎ
ความยาวคลื่นเล็กกว่ามิติ d ของสิ่งกีดขวางมาก (หรือ
หลุม)
ดูซะเลย
การเลี้ยวเบนสามารถ
แค่พอ
ระยะทางไกลฉันจาก
อุปสรรค (I > d2/).

หลักการของไฮเกนส์-เฟรสเนล
คลื่นแสงตื่นเต้นโดยแหล่งกำเนิด S สามารถ
นำเสนอเป็นผลจากการทับซ้อนที่สอดคล้องกัน
คลื่นทุติยภูมิ "แผ่" โดยแหล่งที่สมมติขึ้น

หลักการของไฮเกนส์-เฟรสเนล

การเลี้ยวเบนของ Fraunhofer

โซนเฟรส

แผ่นโซน

ในกรณีที่ง่ายที่สุด แผ่นกระจก
พื้นผิวที่ใช้ตามหลักตำแหน่ง
โซนเฟรสสลับโปร่งใสและทึบแสง
วงแหวนที่มีรัศมีกำหนดไว้สำหรับค่าที่กำหนด
a, b และนิพจน์

ถ้าเราวางโซน
ใส่จานอย่างเคร่งครัด
บางสถานที่ (at
ระยะห่างจากจุด
แหล่งที่มาและระยะทาง b จาก
จุดสังเกตบนเส้น
เชื่อมสองจุดนี้เข้าด้วยกัน) แล้ว
เป็นแสงความยาวคลื่น
จะปิดกั้นโซนคู่และ
ปล่อยให้คี่ฟรี
เริ่มจากศูนย์
ส่งผลให้
แอมพลิจูด A = A1 + A3 + A5 + ...
ควรจะมากกว่า
เปิดคลื่นอย่างเต็มที่
ด้านหน้า. ประสบการณ์ยืนยันสิ่งเหล่านี้
ข้อสรุป: แผ่นโซน
เพิ่มความสว่าง,
ทำตัวเป็นคนเก็บตัว
เลนส์

การเลี้ยวเบนของเฟรสเนล

การเลี้ยวเบนของเฟรสเนล (การเลี้ยวเบนในคานบรรจบกัน)
หมายถึง กรณีที่มีสิ่งกีดขวางตก
คลื่นทรงกลมหรือระนาบ และรูปแบบการเลี้ยวเบน
สังเกตบนหน้าจอหลังสิ่งกีดขวางบน
ระยะทางที่แน่นอนจากมัน

การเลี้ยวเบนที่รูกลม

มีหน้าจอที่มีรูกลม
สังเกตรูปแบบการเลี้ยวเบนที่จุด B ของหน้าจอ E
นอนอยู่บนเส้นเชื่อม S กับจุดศูนย์กลางของรู
หน้าจอขนานกับรู

การวิเคราะห์ผลลัพธ์ ประเภทของรูปแบบการเลี้ยวเบนขึ้นอยู่กับ
จำนวนโซนเฟรสที่พอดีกับส่วนที่เปิดของคลื่น
พื้นผิวในระนาบของรู ความกว้างของผลลัพธ์
แกว่งไกวที่จุด B ทุกโซน
(เครื่องหมาย "บวก" ตรงกับ m คี่ "ลบ" ถึง m คู่)
หากหลุมเปิดเป็นจำนวนคู่ของเฟรสโซน จากนั้นที่จุดB
มีขั้นต่ำถ้าเป็นคี่แล้วก็สูงสุด น้อยที่สุด
ความเข้มสอดคล้องกับเฟรสโซนที่เปิดอยู่สองโซน
สูงสุด - หนึ่งโซน Fresnel

การเลี้ยวเบนของจานกลม

บนเส้นทางของคลื่นทรงกลมจากแหล่งกำเนิดจุด S
มีแผ่นทึบแสงกลม การหักเหของแสง
ภาพถูกสังเกตที่จุด B ของหน้าจอ E ซึ่งอยู่บนเส้น
เชื่อมต่อ S กับศูนย์กลางของดิสก์ หน้าจอขนานกับดิสก์

การวิเคราะห์ผลลัพธ์ ส่วนของคลื่นที่ปกคลุมไปด้วยดิสก์
ส่วนหน้าจะต้องไม่นำมาพิจารณาและโซนเฟรส
บิลด์เริ่มต้นจากขอบของดิสก์
หากดิสก์ครอบคลุม m โซน Fresnel แสดงว่าแอมพลิจูด
การแกว่งที่เกิดขึ้นที่จุด B เท่ากับ
นั่นคือ เท่ากับครึ่งหนึ่งของแอมพลิจูดเนื่องจากครั้งแรก
เปิดโซนเฟรส ดังนั้น ณ จุด B เสมอ
มีสูงสุด - จุดสว่างที่เรียกว่า
จุดปัวซอง ความสว่างที่มีขนาดเพิ่มขึ้น
ดิสก์จะลดลง

FRUNHOFER DIFFRACTION (การเลี้ยวเบนแบบขนาน)

หมายถึงกรณีที่แหล่งกำเนิดแสงและจุด
การสังเกตอยู่ห่างไกลจากสิ่งกีดขวางอย่างไม่สิ้นสุด
ทำให้เกิดการเลี้ยวเบน เพียงพอสำหรับสิ่งนี้
วางแหล่งกำเนิดแสงที่จุดโฟกัสของการรวบรวม
เลนส์และศึกษารูปแบบการเลี้ยวเบนของโฟกัส
ระนาบของเลนส์บรรจบที่สองที่ติดตั้งด้านหลัง
อุปสรรค

Fraunhofer การเลี้ยวเบนโดยกรีด

ปกติถึงระนาบของช่องความกว้าง a.
ลำแสงคู่ขนานที่โผล่ออกมาจากร่องใน
ทิศทางโดยพลการ φ (φ - มุม
การเลี้ยวเบน) ถูกเก็บรวบรวมโดยเลนส์ที่จุด B

การก่อสร้างโซน Fresnel

ส่วนเปิดของพื้นผิวคลื่น MN ในระนาบสล็อต
แบ่งเป็นโซน Fresnel มีรูปแบบลายทาง
ขนานกับขอบ M และวาดเพื่อให้เกิดความแตกต่าง
การเดินทางจากจุดที่เกี่ยวข้องคือ /2
ความแตกต่างของเส้นทางแสงระหว่างลำแสงสุดขั้ว MN และ
น.ด.
จำนวนโซน Fresnel ที่พอดีกับความกว้างของร่อง
เงื่อนไขของการเลี้ยวเบนขั้นต่ำที่จุด B
(จำนวนโซนเฟรสเป็นคู่)
เงื่อนไขของการเลี้ยวเบนสูงสุดที่จุด B
(จำนวนโซนเฟรสเป็นเลขคี่)

สเปกตรัมการเลี้ยวเบน

ขึ้นอยู่กับการกระจายความเข้มบนหน้าจอในมุม
การเลี้ยวเบน พลังงานแสงส่วนใหญ่กระจุกตัวอยู่ใน
ส่วนกลางสูงสุด ด้วยมุมการเลี้ยวเบนที่เพิ่มขึ้น
ความเข้มของ maxima ด้านลดลงอย่างรวดเร็ว
(ความเข้มสัมพัทธ์ของ maxima
I0:I1:I2: ... = 1: 0.047: 0.017: ...)
เมื่อส่องสว่างด้วยแสงสีขาว ค่ากลางสูงสุดจะมี
มุมมองของแถบสีขาว (เป็นเรื่องปกติสำหรับความยาวคลื่นทั้งหมด) ด้านข้าง
maxima เป็นสีรุ้ง

อิทธิพลของความกว้างกรีดต่อรูปแบบการเลี้ยวเบน

ลดลง
ความกว้างของช่อง
ศูนย์กลาง
ขยายสูงสุด
(ดูรูป a), c
เพิ่มความกว้าง
รอยแตก (a>)
การเลี้ยวเบน
ลายทางจะแคบลง
และสว่างกว่า (ดูรูป ข)

การเลี้ยวเบนที่รอยผ่าสองช่อง

คลื่นแสงเอกรงค์ระนาบกำลังตกกระทบ
ปกติกับหน้าจอที่มีสองช่องเหมือนกัน (MN และ
CD) ความกว้าง a เว้นระยะห่างกัน b;
(a + b) = ง.

รูปแบบการเลี้ยวเบนของรอยผ่าสองช่อง

ระหว่างสองหลักสูงสุดคือส่วนเพิ่มเติม
ขั้นต่ำและสูงสุดจะแคบกว่าในกรณีหนึ่ง
รอยแตก

ตะแกรงเลี้ยวเบน

ตะแกรงเลี้ยวเบนแบบหนึ่งมิติ
ระบบสล็อตขนาน (จังหวะ) ที่มีความหนาเท่ากัน
นอนระนาบเดียวกันแล้วคั่นด้วยเท่ากัน
ความกว้างเป็นระยะทึบ
ค่าคงที่ (ระยะเวลา) ของการเลี้ยวเบนตะแกรง
ความกว้างรวมของช่อง a และช่องว่างทึบ b
ระหว่างรอยแตก

รูปแบบการเลี้ยวเบนบนตะแกรง

ผลของการรบกวนซึ่งกันและกันของคลื่นที่มาจากทั้งหมด
สล็อตคือดำเนินการรบกวนหลายเส้นทาง
ลำแสงที่กระจายตัวที่มาจากทั้งหมด
รอยแตก

สล็อตมากขึ้นใน
ตะแกรงยิ่งมาก
พลังงานแสงจะผ่านไป
ตาข่ายยิ่งminima
เกิดขึ้นระหว่าง main ข้างเคียง
maxima คือ maxima จะเป็น
เข้มข้นและคมชัดยิ่งขึ้น
ลำดับสูงสุดของสเปกตรัม
ให้โดยตะแกรงเลี้ยวเบน

กริดเชิงพื้นที่ การเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์

การก่อตัวเชิงพื้นที่ซึ่งองค์ประกอบ
โครงสร้างมีรูปร่างคล้ายคลึงกันมีรูปทรงเรขาคณิต
การจัดเรียงที่ถูกต้องและทำซ้ำเป็นระยะ
รวมทั้งมิติที่สมส่วนกับความยาวคลื่น
รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า
กล่าวอีกนัยหนึ่ง การก่อตัวเชิงพื้นที่ดังกล่าว
ต้องมีคาบเป็นสามไม่นอนเป็นหนึ่ง
ทิศทางเครื่องบิน เป็นเชิงพื้นที่
สามารถใช้คริสตัลขัดแตะได้
ระยะห่างระหว่างอะตอมในผลึก (10-10 เมตร) เท่ากับว่า
พวกเขาสามารถแสดงการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ได้
รังสี (10-12-10-8 ม.) ตั้งแต่สำหรับการสังเกต
รูปแบบการเลี้ยวเบนต้องเทียบได้
ค่าคงที่ขัดแตะกับความยาวคลื่นของรังสีตกกระทบ

การเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์บนคริสตัล

ลำแสงรังสีเอกซ์แบบเอกรงค์ (on
รูปแสดงคานคู่ขนาน 1 และ 2) ตกกระทบบน
พื้นผิวคริสตัลที่มุมเหลือบ (มุมระหว่าง
ลำแสงตกกระทบและระนาบผลึกศาสตร์) และ
กระตุ้นอะตอมของตาข่ายคริสตัลซึ่ง
กลายเป็นแหล่งของคลื่นทุติยภูมิ 1" และ 2" ที่สอดคล้องกัน
รบกวนซึ่งกันและกัน ผลของการแทรกแซง
คลื่นถูกกำหนดโดยความแตกต่างของเส้นทาง 2d บาป (ดูรูป)

สูตรวูลฟ์-แบรกก์

ค่าสูงสุดของการเลี้ยวเบนถูกสังเกตในสิ่งเหล่านั้น
ทิศทางที่สะท้อนอะตอมทั้งหมด
ระนาบ คลื่นอยู่ในเฟสเดียวกัน (in
ทิศทางที่กำหนดโดยสูตร Wulf-Bragg)
.

ความละเอียดของเครื่องมือทางแสง

เพราะแสงมีลักษณะเป็นคลื่น
สร้างขึ้นโดยระบบออปติคัล (แม้แต่ระบบในอุดมคติ!)
ภาพของแหล่งกำเนิดจุดไม่ใช่จุด แต่
เป็นจุดสว่างที่รายล้อมไปด้วย
สลับวงแหวนมืดและสว่าง (ในกรณีของ
แสงสีเดียว) หรือวงแหวนสีรุ้ง (in
กรณีแสงสีขาว)
จึงเป็นปรากฏการณ์ที่หลีกเลี่ยงไม่ได้โดยพื้นฐาน
การเลี้ยวเบนจำกัดความละเอียดที่เป็นไปได้
ความสามารถของเครื่องมือทางสายตา - ความสามารถ
เครื่องมือออปติคัลเพื่อให้ภาพแยกเป็นสอง
ใกล้กันกับจุดต่างๆ ของวัตถุ

เกณฑ์เรย์ลี

ภาพจุดเหมือนกันสองจุดที่ใกล้เคียงกัน
แหล่งกำเนิดหรือเส้นสเปกตรัมใกล้เคียงสองเส้นด้วย
ความเข้มเท่ากันและสมมาตรเท่ากัน
รูปร่างสามารถแก้ไขได้ (แยกสำหรับการรับรู้) ถ้า
ศูนย์กลางสูงสุดของรูปแบบการเลี้ยวเบนจากหนึ่ง
source (line) ตรงกับค่าต่ำสุดแรก
รูปแบบการเลี้ยวเบนจากอีกรูปแบบหนึ่ง

DIFFRACTION GRATING เป็นเครื่องมือสเปกตรัม

ตำแหน่งของจุดสูงสุดหลักในตะแกรงเลี้ยวเบน
ขึ้นอยู่กับความยาวคลื่น:
ดังนั้นเมื่อแสงสีขาวผ่านตะแกรงทั้งหมด
maxima ยกเว้นอันกลาง (m = 0) ขยายเป็น
สเปกตรัมซึ่งบริเวณสีม่วงจะเผชิญ
ศูนย์กลางของรูปแบบการเลี้ยวเบนสีแดง - ออกด้านนอก
คุณสมบัตินี้ใช้ศึกษาสเปกตรัม
องค์ประกอบของแสง (การกำหนดความยาวคลื่นและความเข้ม
ส่วนประกอบเอกรงค์ทั้งหมด) เช่น การเลี้ยวเบน
ตะแกรงสามารถใช้เป็นสเปกตรัมได้
อุปกรณ์.

ลักษณะของตะแกรงเลี้ยวเบน

การกระจายตัวเชิงมุมบ่งบอกถึงระดับของการยืดตัว
สเปกตรัมในบริเวณใกล้ความยาวคลื่นที่กำหนด
ปณิธาน

การกระจายแสง

การพึ่งพาความเร็วเฟสของแสงในตัวกลางกับความถี่ของมัน
ตั้งแต่ v \u003d c / n ดังนั้นดัชนีการหักเหของแสงของตัวกลาง
กลายเป็นความถี่ (ความยาวคลื่น) ขึ้นอยู่กับ

การกระจายดัชนีการหักเหของแสงบ่งบอกว่าได้เร็วแค่ไหน
ดัชนีการหักเหของแสง n เปลี่ยนแปลงตามความยาวคลื่น

ปริซึมเป็นอุปกรณ์สเปกตรัม

มุมการโก่งตัวของรังสีโดยปริซึม
n เป็นฟังก์ชันของความยาวคลื่น ดังนั้นรังสีที่มีความยาวคลื่นต่างกัน
หลังจากผ่านปริซึมจะเบี่ยงโดย
มุมต่างๆ เช่น ลำแสงสีขาวหลังปริซึมสลายตัว
เข้าสู่สเปกตรัม (สเปกตรัมปริซึม)

ความแตกต่างในการเลี้ยวเบนและสเปกตรัมปริซึม

ตะแกรงเลี้ยวเบน
ปริซึม
สลายแสงตกกระทบ
ตรงยาว
คลื่นจึงเป็นไปตามที่วัดได้
มุม (ในทิศทาง
maxima) สามารถ
คำนวณความยาวคลื่น
ไฟแดงเบี่ยง
แข็งแกร่งกว่าสีม่วง
(รังสีสีแดงมี
ความยาวคลื่นยาวกว่า
สีม่วง.
แบ่งแสงตกกระทบเป็น
ค่าตัวบ่งชี้
การหักเหของแสงจึงมีความจำเป็น
รู้จักการเสพติด
การหักเหของคอนกรีต
สารจากความยาวคลื่น
ไฟแดงเบี่ยง
อ่อนแอกว่าสีม่วง
ส่วนรังสีสีแดง
ดัชนีการหักเหของแสง
น้อย.

เส้นโค้งการกระจาย

สูตรการกระจายตัว (ไม่รวมการลดทอนสำหรับ
การสั่นสะเทือนของอิเล็กตรอนออปติคอลหนึ่งตัว)

สูตรการกระจายตัว (ไม่มีการลดทอน) สำหรับ
การสั่นสะเทือนของอิเล็กตรอนเชิงแสงหลายตัว

การดูดซับ (การดูดซับ) ของแสง

ปรากฏการณ์การลดลงของพลังงานของคลื่นแสงเมื่อมัน
การกระจายในเรื่องเนื่องจากการเปลี่ยนแปลง
คลื่นพลังงานไปเป็นพลังงานรูปแบบอื่น

กฎหมาย Bouguer-Lambert

การกระจายแสง

นี่คือกระบวนการเปลี่ยนแสงให้กลายเป็นสสาร
มาพร้อมกับการเปลี่ยนทิศทาง
การแพร่กระจายของแสงและลักษณะที่ไม่เหมาะสม
ความส่องสว่างของสสาร
การกระเจิงของแสงในตัวกลางขุ่นและสะอาด
ทินดอลล์เอฟเฟค
การกระเจิงของโมเลกุล

กฎของเรย์ลี่

ความเข้มของแสงที่กระจัดกระจายเป็นสัดส่วนผกผันกับ
กำลังที่สี่ของความยาวคลื่นของแสงที่น่าตื่นเต้น
กฎหมายอธิบายผลกระทบของ Tyndall และการกระเจิงของโมเลกุล
ตามกฎของ Rayleigh ความเข้มของแสงที่กระจัดกระจายจะผกผันกัน
ได้สัดส่วนกับกำลังสี่ของความยาวคลื่น ดังนั้น สีน้ำเงิน
และรังสีสีน้ำเงินกระจายมากกว่าสีเหลืองและสีแดง
ทำให้ท้องฟ้าเป็นสีฟ้า ด้วยเหตุผลเดียวกัน เบา
ผ่านชั้นบรรยากาศหนาพอสมควร ปรากฎว่า
อุดมไปด้วยความยาวคลื่นที่ยาวกว่า (ส่วนสีม่วงอมฟ้า
สเปกตรัมกระจัดกระจายอย่างสมบูรณ์) ดังนั้นเมื่อพระอาทิตย์ตกและพระอาทิตย์ขึ้น
ดวงอาทิตย์ปรากฏเป็นสีแดง
ความผันผวนของความหนาแน่นและความเข้มของการกระเจิงของแสง
เพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น ดังนั้นในฤดูร้อนที่ชัดเจน
วันที่ท้องฟ้าสีครามเข้มกว่านี้
วันฤดูหนาวเดียวกัน

VAVILOV-CHERENKOV RADIATION

การปล่อยแสงโดยอนุภาคที่มีประจุ
เมื่อเคลื่อนที่ในตัวกลางด้วยความเร็วคงที่ V
เกินความเร็วเฟสในตัวกลางนี้เช่นกัน เช่น at
สภาพ
(n คือดัชนีการหักเหของแสง)
สังเกตได้ทั้งหมดโปร่งใส
ของเหลว ก๊าซ และของแข็ง

การยืนยันความเป็นไปได้ของการมีอยู่ของรังสี Vavilov-Cherenkov

เหตุผลที่เป็นไปได้
การมีอยู่ของรังสีวาวิลอฟ
Cherenkov
ตามทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า อนุภาคที่มีประจุ
เช่น อิเล็กตรอนปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
เมื่อเคลื่อนที่เร็วเท่านั้น
Tamm และ Frank แสดงให้เห็นว่าสิ่งนี้เป็นความจริงเท่านั้นถึง
ตราบใดที่ความเร็ว V ของอนุภาคมีประจุไม่เกิน
ความเร็วเฟส v = c/n ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในตัวกลาง in
ที่อนุภาคกำลังเคลื่อนที่
ตามคำบอกของแทมม์และแฟรงค์ ถ้าความเร็วของอิเล็กตรอนเคลื่อนที่เข้า
ตัวกลางโปร่งใสเกินความเร็วเฟสของแสงใน
ให้ตัวกลางอิเล็กตรอนปล่อยแสง
รังสีไม่แพร่กระจายในทุกทิศทาง แต่
เฉพาะที่ทำมุมแหลมด้วย
วิถีของอนุภาค (ตามเครื่องกำเนิดของกรวย, แกน
ซึ่งตรงกับทิศทางของความเร็วอนุภาค)

อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ในตัวกลางด้วยความเร็ว V > v = c/n ตาม
วิถี AE (ดูรูป)
แต่ละจุด (เช่น จุด A, B, C, D) ของวิถี ABC
อนุภาคที่มีประจุในตัวกลางไอโซโทรปิกเชิงแสง is
แหล่งกำเนิดของคลื่นทรงกลมที่แพร่กระจายด้วย
ความเร็ว v = c/n
จุดต่อมาตื่นเต้นกับความล่าช้า
ดังนั้นรัศมีของคลื่นทรงกลมตามลำดับ
ลด. ตามหลักการของ Huygens ส่งผลให้
รบกวนคลื่นพื้นฐานเหล่านี้
ดับไฟกันทุกที่ ยกเว้น
พื้นผิวซองจดหมายของพวกเขา
(ผิวคลื่น)
ด้วยจุดยอดที่จุด E โดยที่
โมเมนต์เป็นอิเล็กตรอน

เหตุผลของทิศทางของรังสี Vavilov-Cherenkov โดยใช้หลักการ Huygens

ตัวอย่างเช่น ถ้าอิเล็กตรอนเคลื่อนที่ไปตามเส้นทาง AE ใน 1 วินาที แสงก็จะ
คลื่นได้เดินทางไปตามเส้นทางของเอเอในช่วงเวลานี้”
ดังนั้นเซ็กเมนต์ AE และ AA" จึงมีค่าเท่ากับ V และ v . ตามลำดับ
= ค/น.
สามเหลี่ยม AA "E - สี่เหลี่ยมที่มีมุมฉาก y
จุดยอด A" แล้ว
ทรงกลมตัดกันก็ต่อเมื่อ
อนุภาคที่มีประจุจะเคลื่อนที่เร็วขึ้น
กว่าแสง
คลื่น แล้วก็ผิวคลื่นของมัน
เป็นทรงกรวยที่มีจุดยอด
ณ จุดที่มันอยู่ในขณะนี้
อิเล็กตรอน.

Doppler effect สำหรับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในสุญญากาศ

0 และ - ตามลำดับ ความถี่ของคลื่นแสงที่ปล่อยออกมา
แหล่งที่มาและการรับรู้โดยผู้รับ วี - ความเร็ว
แหล่งกำเนิดแสงสัมพันธ์กับเครื่องรับ - มุมระหว่าง
เวกเตอร์ความเร็ว v และทิศทางการสังเกต
วัดในหน้าต่างอ้างอิงที่เกี่ยวข้องกับผู้สังเกต
c - ความเร็วของการแพร่กระจายของแสงในสุญญากาศ

เอฟเฟกต์ดอปเปลอร์ตามยาว

เอฟเฟกต์ Doppler ตามขวาง

โพลาไรซ์แสง

เซตของปรากฏการณ์ของเลนส์คลื่นซึ่ง
แสดงให้เห็นถึงความขวางของแสงแม่เหล็กไฟฟ้า
คลื่น (ตามทฤษฎีของแมกซ์เวลล์ คลื่นแสง
ขวาง: เวกเตอร์กำลังไฟฟ้า E
และสนามแม่เหล็ก H ของคลื่นแสงนั้นตรงกัน
ตั้งฉากและแกว่งตั้งฉาก
ความเร็วเวกเตอร์ v ของการแพร่กระจายคลื่น
(ตั้งฉากกับลำแสง)) เพราะว่า
สำหรับโพลาไรเซชันก็เพียงพอแล้วที่จะศึกษาพฤติกรรม
เพียงหนึ่งในนั้นคือเวกเตอร์ E ซึ่ง
เรียกว่าเวกเตอร์แสง

แสงโพลาไรซ์
แสงที่ทิศทางการสั่นของเวกเตอร์แสง
จัดเรียงในทางใดทางหนึ่ง
แสงธรรมชาติ
แสงสว่างพร้อมทิศทางที่เป็นไปได้เท่าๆ กัน
การแกว่งของเวกเตอร์ E (และด้วยเหตุนี้ H)
แสงโพลาไรซ์บางส่วน
แสงเด่น (แต่ไม่พิเศษ!)
ทิศทางการสั่นของเวกเตอร์ E

แสงโพลาไรซ์ระนาบ (โพลาไรซ์เชิงเส้น)
แสงที่เวกเตอร์ E (และด้วยเหตุนี้ H) แกว่งไปมา
ในทิศทางเดียวเท่านั้น ตั้งฉากกับลำแสง
แสงโพลาไรซ์รูปไข่
แสงที่เวกเตอร์ E เปลี่ยนแปลงตามเวลาดังนั้น
ที่ปลายของมันบรรยายวงรีที่วางอยู่บนระนาบ
ตั้งฉากกับลำแสง
แสงโพลาไรซ์รูปไข่เป็นประเภทที่พบบ่อยที่สุด
แสงโพลาไรซ์

การรับแสงโพลาไรซ์ของระนาบ

ได้จากการส่องผ่านแสงธรรมชาติผ่านโพลาไรเซอร์
P ซึ่งเป็นสื่อที่มีแอนไอโซทรอปิกใน
เกี่ยวกับความผันผวนของเวกเตอร์ E (เช่น ผลึก in
โดยเฉพาะทัวร์มาลีน) โพลาไรเซอร์ช่วยให้การสั่นสะเทือนผ่านได้
ขนานกับระนาบหลักของโพลาไรเซอร์และ
การสั่นสะเทือนทั้งหมดหรือบางส่วนล่าช้า
ตั้งฉากกับเธอ

กฎของมาลุส

ความเข้มของแสงที่ส่องผ่าน
โพลาไรเซอร์และตัววิเคราะห์ สัดส่วนกับกำลังสอง
โคไซน์ของมุมระหว่างระนาบหลักของพวกมัน

การส่องผ่านของแสงธรรมชาติผ่านโพลาไรเซอร์สองตัว

ความเข้มของแสงโพลาไรซ์ที่ปล่อยออกมา
จากโพลาไรเซอร์ตัวแรก
ความเข้มของแสงที่ผ่านโพลาไรเซอร์ที่สอง
ความเข้มของแสงที่ส่องผ่านโพลาไรเซอร์สองตัว
ระดับของโพลาไรซ์

โพลาไรเซชันของแสงในการสะท้อนและการหักเหของแสง

ปรากฏการณ์โพลาไรซ์แสง
การแยกคลื่นแสงที่มีทิศทางเฉพาะ
การสั่นของเวกเตอร์ไฟฟ้า - สังเกตได้ที่
การสะท้อนและการหักเหของแสงที่ขอบของความโปร่งใส
ไดอิเล็กทริกแบบไอโซโทรปิก

การสะท้อนและการหักเหของแสงที่ส่วนต่อประสาน

ถ้ามุมตกกระทบของแสงธรรมชาติบนอินเทอร์เฟซ
เช่น อากาศกับแก้ว ต่างจากศูนย์ แล้วสะท้อนกลับ
และรังสีหักเหมีขั้วบางส่วน
ในลำแสงสะท้อน การสั่นสะเทือนมีอิทธิพลเหนือ
ตั้งฉากกับระนาบอุบัติการณ์ (ในรูปพวกเขา
ระบุด้วยจุด) ในลำแสงหักเห - การสั่นสะเทือน
ขนานกับระนาบอุบัติการณ์
(ในรูป ความผันผวนเหล่านี้
แสดงด้วยลูกศร)
ระดับของโพลาไรซ์
ขึ้นอยู่กับมุมตกกระทบ

กฎของบริวสเตอร์

ที่มุมตกกระทบของแสงธรรมชาติที่เส้นขอบฟ้า
ไดอิเล็กทริกแบบไอโซโทรปิกแบบใส เท่ากับมุม
Brewster iB กำหนดโดยความสัมพันธ์
ลำแสงสะท้อนแสงโพลาไรซ์อย่างสมบูรณ์ (ประกอบด้วยเท่านั้น
การสั่นสะเทือนตั้งฉากกับระนาบอุบัติการณ์)
ลำแสงหักเหมีโพลาไรซ์ถึงค่าสูงสุด แต่ไม่ใช่
อย่างเต็มที่

การเกิดแสงธรรมชาติที่มุมบรูสเตอร์

เมื่อแสงธรรมชาติตกที่มุม Brewster iB
รังสีสะท้อนและหักเหซึ่งกันและกัน
ตั้งฉาก

โพลาไรซ์ที่ BIBREFRONT

Birefringence - ความสามารถของ anisotropic
สารที่จะแยกลำแสงตกกระทบออกเป็นสองคาน
ขยายพันธุ์ไปคนละทิศคนละทาง
ความเร็วเฟสและโพลาไรซ์ซึ่งกันและกัน

ผลึกแกนเดียวและแกนสองแกน

Anisotropy ของสาร - การพึ่งพาคุณสมบัติทางกายภาพ
สารจากทิศทาง
แกนออปติคัลของคริสตัลคือทิศทางในออปติคัล
คริสตัลแอนไอโซทรอปิกซึ่งแพร่กระจาย
ลำแสงที่ไม่มีการหักเหสองเท่า
ผลึกแกนเดียวและแกนสองแกน - คริสตัลที่มีหนึ่ง
หรือสองทิศทางตามซึ่งไม่มี
การหักเหสองครั้ง
ระนาบหลักของผลึกแกนเดียวคือระนาบ
ผ่านทิศทางของลำแสงและออปติคัล
แกนคริสตัล

Birefringence ในไอซ์แลนด์สปาร์ (คริสตัลแกนเดียว)

เมื่อลำแสงแคบตกลงมาบนลำแสงที่หนาพอสมควร
คริสตัลออกมาจากมันสองแยกกันในเชิงพื้นที่
รังสีขนานกัน - ธรรมดา (o) และ
พิเศษ (จ)

Birefringence ในผลึกแกนเดียวภายใต้อุบัติการณ์ปกติของแสง

ถ้าลำแสงปฐมภูมิตกกระทบกับคริสตัลตามปกติแล้ว
อย่างไรก็ตาม ลำแสงหักเหแบ่งออกเป็นสอง: หนึ่งใน
มันเป็นความต่อเนื่องของประถมศึกษา - สามัญ
รังสี (o) และรังสีที่สองเบี่ยงเบน - รังสีพิเศษ (e) รังสีอิเล็กทรอนิคส์ทั้งสองมีขั้วซึ่งกันและกันอย่างเต็มที่
ทิศทางตั้งฉาก

บนขอบของคริสตัลเจียระไนในรูปของจาน
ปกติแสงโพลาไรซ์เครื่องบินตกกระทบ
รังสีพิเศษ (e) ในผลึกเบี่ยงเบนและออก
จากมันขนานกับรังสีธรรมดา (o) ทั้งสองคานบน
หน้าจอ E ให้วงกลมแสง o และ e (ดูรูป a)
ถ้าคริสตัลหมุนรอบแกนประจวบกับ
ทิศทางของรังสีโอเรย์ แล้ววงรอบบนหน้าจอจะยังคงอยู่
ไม่เคลื่อนไหวและวงกลมอิเล็กทรอนิกส์จะเคลื่อนที่ไปรอบๆ
วงกลม.

รังสีธรรมดาและพิเศษที่มีการหักเหสองเท่า

ความสว่างของวงกลมทั้งสองเปลี่ยนไป ถ้าโอบีมถึง
ความสว่างสูงสุด จากนั้น e-ray จะ "หายไป" และในทางกลับกัน
ผลรวมของความสว่างของลำแสงทั้งสองจะคงที่ ดังนั้นถ้า
e- และ o-beams ทับซ้อนกัน (ดูรูป b) จากนั้นระหว่างการหมุน
คริสตัล ความสว่างของวงกลมแต่ละวงเปลี่ยนไป และพื้นที่
ทับซ้อนกันตลอดเวลาสว่างเท่ากัน

พื้นผิวคลื่นทรงกลม

การสั่นของเวกเตอร์ E ในทุกทิศทาง
ลำแสงธรรมดาตั้งฉากกับแกนแสง
คริสตัล (ทิศทางถูกกำหนดโดยเส้นประ) ดังนั้นรังสีจึงแพร่กระจายไปในผลึกในทุกทิศทางด้วย
ความเร็วเท่ากัน v0 = c/n0
สมมุติว่าที่จุด S ของคริสตัลเป็นจุดกำเนิด
แสงปล่อยคลื่นแสง o เรย์ในคริสตัล
แพร่กระจายด้วยความเร็ว v0 = const ดังนั้นคลื่น
พื้นผิวของรังสีธรรมดาเป็นทรงกลม

พื้นผิวคลื่นวงรี

สำหรับลำแสงอิเล็กทรอนิกส์ มุมระหว่างทิศทางการสั่นของเวกเตอร์ E และ
แกนแสงจะแตกต่างจากแกนตรงและขึ้นอยู่กับ
ทิศทางของลำแสง ดังนั้น e-ray จึงแพร่กระจายใน
คริสตัลในทิศทางต่าง ๆ ด้วยความเร็วที่ต่างกัน
ve = c/ne ถ้าที่จุด S จุดกำเนิดปล่อย
คลื่นแสง จากนั้น e-ray ในผลึกก็แพร่กระจายด้วย
ความเร็ว ve const และดังนั้น พื้นผิวของคลื่น
รังสีพิเศษ - ทรงรี ตามแกนแสง
v0 = ve; ความคลาดเคลื่อนมากที่สุดของความเร็ว - in
ทิศทาง,
ตั้งฉาก
แกนแสง

คริสตัลบวก

คริสตัลเชิงลบ

คลื่นระนาบมักตกกระทบใบหน้าหักเห
คริสตัลแกนเดียวที่เป็นบวก (แกนออปติคัล OO "
สร้างมุมกับมัน)
ด้วยจุดศูนย์กลางที่จุด A และ B เราจึงสร้างคลื่นทรงกลม
พื้นผิวที่สอดคล้องกับรังสีธรรมดาและ
ทรงรี - รังสีพิเศษ
ณ จุดนอนบน 00 พื้นผิวเหล่านี้สัมผัสกัน

ทิศทางของรังสีโอและอีในผลึกตามหลักการของไฮเกนส์

ตามหลักการของ Huygens พื้นผิวสัมผัสถึง
ทรงกลมจะเป็นด้านหน้า (a-a) ของคลื่นธรรมดาและ
พื้นผิวสัมผัสถึงทรงรี - ด้านหน้า (bb)
คลื่นพิเศษ
วาดเส้นตรงไปยังจุดสัมผัสเราได้รับคำแนะนำ
การกระจายของสามัญ (o) และวิสามัญ (e)
รังสีเอกซ์ จากรูป o-beam จะวิ่งตาม
ทิศทางเดิมและลำแสงอิเล็กทรอนิกส์เบี่ยงเบนจาก
ทิศทางเดิม

โพลาไรเซอร์

การได้มา การตรวจจับ และการวิเคราะห์อุปกรณ์
แสงโพลาไรซ์เช่นเดียวกับการวิจัยและ
การวัดตามปรากฏการณ์โพลาไรซ์ พวกเขา
ตัวแทนทั่วไปกำลังโพลาไรซ์
ปริซึมและโพลารอยด์
ปริซึมโพลาไรซ์แบ่งออกเป็นสองประเภท:
ให้ลำแสงโพลาไรซ์ระนาบหนึ่งระนาบ -
ปริซึมโพลาไรซ์ลำแสงเดียว
ให้รังสีสองลำโพลาไรซ์ซึ่งกันและกัน
ระนาบตั้งฉาก - สองคาน
ปริซึมโพลาไรซ์

ปริซึมสปาร์ไอซ์แลนด์คู่ติดกาวตามยาว
เส้น AB กับยาหม่องแคนาดาที่มี n = 1.55
แกนออปติคัลของปริซึม OO "อยู่กับหน้าอินพุต
มุม 48° ด้านหน้าปริซึมเป็นลำแสงธรรมชาติ
ขนานกับขอบ CB แยกออกเป็นสองรังสี:
สามัญ (n0 = 1.66) และพิเศษ (ne = 1.51)

ปริซึมโพลาไรซ์ลำแสงเดียว (Nicol prism หรือ nicol)

ด้วยการเลือกมุมตกกระทบที่เหมาะสมเท่ากับหรือ
มีค่ามากกว่าขีดจำกัด รังสีเอกซ์ประสบการสะท้อนทั้งหมด และ
จากนั้นดูดซับโดยพื้นผิว CB ที่ดำคล้ำ อีบีม
ปล่อยให้คริสตัลขนานไปกับลำแสงตกกระทบ
ชดเชยเล็กน้อยเมื่อเทียบกับมัน (เนื่องจาก
การหักเหของแสงที่ใบหน้า AC และ BD)

ปริซึมโพลาไรซ์แบบไบบีม (ไอซ์แลนด์สปาร์และปริซึมแก้ว)

ความแตกต่างในดัชนีการหักเหของแสงของรังสีโอ- และรังสีเอกซ์ถูกใช้เพื่อแยกพวกมันออกจากกันให้ไกลที่สุด
รังสีธรรมดาหักเหสองครั้งและรุนแรง
ถูกปฏิเสธ รังสีพิเศษที่มีความเหมาะสม
การเลือกดัชนีการหักเหของแสงของแก้ว n (n = ne) ผ่านไป
ปริซึมโดยไม่มีการโก่งตัว

คริสตัลทัวร์มาลีน

โพลาไรเซอร์ที่มีการกระทำขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์
dichroism - การดูดกลืนแสงแบบเลือกใน
ขึ้นอยู่กับทิศทางการสั่นของไฟฟ้า
เวกเตอร์คลื่นแสง

โพลารอยด์

ภาพยนตร์ที่มีการสะสมคริสตัล
herapatitis - สาร birefringent ที่มีความแรง
เด่นชัด dichroism ในภูมิภาคที่มองเห็นได้ นำมาใช้
เพื่อผลิตแสงโพลาไรซ์ของเครื่องบิน
ดังนั้นด้วยความหนา 0.1 มม. ฟิล์มดังกล่าวจึงสมบูรณ์
ดูดซับรังสีธรรมดาของบริเวณที่มองเห็นได้ของสเปกตรัม
เป็นโพลาไรเซอร์ที่ดีในชั้นบางๆ
(เครื่องวิเคราะห์).

ลำแสงธรรมชาติส่องผ่านโพลาไรเซอร์
P และกลายเป็นระนาบโพลาไรซ์ที่เอาต์พุตตามปกติ
ตกลงบนแผ่นผลึกที่มีความหนา d,
ตัดจากผลึกลบแกนเดียว
ขนานกับแกนแสง OO" ภายในเพลท it
แบ่งออกเป็นสามัญ (o) และวิสามัญ (e)
รังสีที่แพร่กระจาย
ในทิศทางเดียว
(ตั้งฉาก
แกนแสง)
แต่มีความแตกต่างกัน
ความเร็ว

ได้แสงโพลาไรซ์รูปไข่

การสั่นของเวกเตอร์ E ในลำแสงอิเล็กทรอนิกส์เกิดขึ้นตามแนวออปติคัล
แกนของคริสตัลและในโอบีม - ตั้งฉากกับออปติคัล
แกน
ให้เวกเตอร์ไฟฟ้า E ของเอาต์พุตจากโพลาไรเซอร์
ลำแสงโพลาไรซ์ระนาบอยู่กับแกนออปติคัล
OO" คริสตัลมุม
ค่าแอมพลิจูดของเวกเตอร์ไฟฟ้าใน
รังสีธรรมดา (Eo1) และรังสีพิเศษ (Ee1):

ได้แสงโพลาไรซ์รูปไข่

ความแตกต่างของเส้นทางแสงของ o- และ e-beams ที่ผ่านคริสตัล
ความหนาของแผ่น ง.
ความแตกต่างของเฟสระหว่างการสั่นของรังสีโอและรังสีอิเล็กทรอนิกส์ที่เอาต์พุตของเพลต
ค่าแอมพลิจูดของเวกเตอร์ไฟฟ้า Ee และ Eo ใน e- และ o-beams
ผ่านแผ่นผลึก
วิถีของการสั่นสะเทือนที่เกิดขึ้นเมื่อเพิ่มซึ่งกันและกัน
การแกว่งในแนวตั้งฉากที่มีแอมพลิจูดและความแตกต่างของเฟสต่างกัน
(t ถูกแยกออกจากสมการก่อนหน้าทั้งสอง)

ทางเดินของแสงโพลาไรซ์ระนาบผ่านจาน

การวิเคราะห์แสงโพลาไรซ์

แสงโพลาไรซ์เครื่องบิน
เมื่อหมุนเครื่องวิเคราะห์ (A) รอบทิศทางลำแสง
ความเข้มของแสงจะเปลี่ยนไป และถ้าในบางครั้ง
ตำแหน่ง A ไฟดับสนิทแล้วไฟ -
เครื่องบินโพลาไรซ์

เครื่องวิเคราะห์ความเข้มของแสงที่ส่องผ่านไม่ได้
การเปลี่ยนแปลง

แสงโพลาไรซ์แบบวงกลม
ในแสงโพลาไรซ์แบบวงกลม ความต่างเฟส φ ระหว่าง
การแกว่งทั้งสองตั้งฉากร่วมกันใดๆ มีค่าเท่ากับ
±/2. หากวางจาน "/4" ไว้ในเส้นทางของแสงนี้แล้ว
มันจะแนะนำความแตกต่างของเฟสเพิ่มเติมที่ ±/2 ผลลัพธ์
ความแตกต่างของเฟสจะเป็น 0 หรือ
จากนั้นที่ทางออกของเพลท แสงจะถูกโพลาไรซ์ระนาบและ
สามารถดับไฟได้โดยการหมุนเครื่องวิเคราะห์
ถ้าแสงตกกระทบเป็นแสงธรรมชาติ แสดงว่าระหว่างการหมุน
เครื่องวิเคราะห์ที่ตำแหน่งใดๆ ของเพลต "/4"
ความเข้มไม่เปลี่ยนแปลง หากไม่บรรลุถึงความดับสูญสิ้นไป
แสงตกกระทบ - ส่วนผสมของธรรมชาติและวงกลม
โพลาไรซ์

แสงโพลาไรซ์รูปไข่
ถ้าอยู่ในเส้นทางของแสงโพลาไรซ์รูปไข่เราวาง
แผ่น "/4" ซึ่งแกนออปติคัลซึ่งอยู่ในตำแหน่ง
ขนานกับแกนวงรีด้านใดด้านหนึ่งแล้วจะแนะนำ
ความต่างเฟสเพิ่มเติม ± /2 ผลลัพธ์
ความแตกต่างของเฟสจะเป็น 0 หรือ จากนั้นที่ทางออกจากจาน
แสงเป็นระนาบโพลาไรซ์และสามารถดับได้
การเปลี่ยนเครื่องวิเคราะห์
หากแสงตกกระทบมีโพลาไรซ์บางส่วนแล้ว ที่
การหมุนของเครื่องวิเคราะห์ที่ตำแหน่งใดๆ ของเพลต
ความเข้มแตกต่างจาก
ต่ำสุดถึงสูงสุด
แต่การสูญพันธุ์ยังไม่บรรลุนิติภาวะ

การรบกวนของแสงโพลาไรซ์

ได้รับการพิสูจน์แล้วจากการทดลองว่ารังสีที่สัมพันธ์กัน
โพลาไรซ์ในสองตั้งฉากกัน
เครื่องบินไม่รบกวน การรบกวน
สังเกตได้เฉพาะเมื่อมีความผันผวนใน
รังสีโต้ตอบถูกสร้างขึ้นพร้อมกัน
ทิศทาง. ธรรมดาและไม่ธรรมดา
รังสีที่โผล่ออกมาจากแผ่นคริสตัลแม้ว่า
มีความสอดคล้องและมีความแตกต่างระหว่างกัน
ขึ้นกับระยะทางที่พวกมันเดินทางใน
จานไม่สามารถรบกวนได้เพราะพวกเขา
โพลาไรซ์ในระนาบตั้งฉากกัน
เพื่อสังเกตการรบกวนของโพลาไรซ์
รังสีจำเป็นต้องเลือกส่วนประกอบจากรังสีทั้งสองด้วย
ทิศทางการสั่นสะเทือนเดียวกัน

การเลือกส่วนประกอบที่มีทิศทางการสั่นสะเทือนเหมือนกัน

แผ่นผลึกที่ตัดจากแกนเดียว
คริสตัลขนานกับแกนออปติคัล OO" ถูกวาง
ระหว่างโพลาไรเซอร์ P และตัววิเคราะห์ A. Parallel
ลำแสงที่ทางออก R เปลี่ยนเป็น
เครื่องบินโพลาไรซ์
ในแผ่นคริสตัล o- และ e-rays แพร่กระจายใน
ทิศทางการตกแต่ด้วยความเร็วต่างกัน
เครื่องวิเคราะห์ A ส่งการสั่นโพลาไรซ์ใน
ระนาบเดียวกัน: เวกเตอร์ไฟฟ้าที่โผล่ออกมาจาก
เครื่องวิเคราะห์ A o- และ e-beams แกว่งไปมา
ไปในทิศทางเดียวกัน กล่าวคือ เกิดการรบกวนได้

แอนนิโซโทรปีเทียม

ข้อความของ anisotropy เชิงแสงนั้นเป็นธรรมชาติ
สารไอโซโทรปิกหากอยู่ภายใต้
ความเค้นทางกลอยู่ใน
สนามไฟฟ้าหรือสนามแม่เหล็ก
เป็นผลให้สารได้รับคุณสมบัติของแกนเดียว
คริสตัลซึ่งแกนแสงซึ่งเกิดขึ้นพร้อมกัน
ตามทิศทางของการเสียรูป
สนามไฟฟ้าหรือสนามแม่เหล็ก

การรับสารแอนไอโซโทรปิกเชิงแสง

เคอร์เอฟเฟกต์

แอนไอโซโทรปีเชิงแสงของสารโปร่งใสภายใต้
การสัมผัสกับสนามไฟฟ้าสม่ำเสมอ
กลไกของเอฟเฟกต์เคอร์
เนื่องจากความสามารถในการขั้วที่แตกต่างกันของโมเลกุล
อิเล็กทริกในทิศทางต่างๆ ไฟฟ้า
สนามปรับทิศทางโมเลกุลของขั้วตามแนวสนามและ
ทำให้เกิดโมเมนต์ไฟฟ้าในโมเลกุลที่ไม่มีขั้ว]
ดังนั้น ดัชนีการหักเหของแสง (ดังนั้น และ
ความเร็วของการแพร่กระจายในเรื่องของคลื่น
โพลาไรซ์ตามและตั้งฉาก] กับเวกเตอร์
ความแรงของสนามไฟฟ้า) กลายเป็น
k ต่างกัน birefringence เกิดขึ้น

เคอร์เซลล์

Cuvette พร้อมจานที่มีของเหลว
ตัวเก็บประจุที่วางอยู่ระหว่างกากบาท
โพลาไรเซอร์และเครื่องวิเคราะห์
เมื่อไม่มีสนามไฟฟ้า แสงผ่านระบบจะไม่ทำ
ผ่าน เมื่อนำไปใช้สภาพแวดล้อมจะกลายเป็น
anisotropic และแสงที่ออกจากเซลล์จะเป็นรูปไข่
โพลาไรซ์และบางส่วนผ่านเครื่องวิเคราะห์

ความแตกต่างของเฟส φ ที่เกิดขึ้นระหว่างรังสีธรรมดาและรังสีพิเศษ

วัดโดยวางไว้ด้านหน้าเครื่องวิเคราะห์
ตัวชดเชย (อุปกรณ์ที่มีความแตกต่าง
การเดินทางระหว่างสองคานจะลดลงเป็นศูนย์)

การหมุนของระนาบโพลาไรซ์ (หรือกิจกรรมทางแสง)

ความสามารถของสารบางชนิด (ควอตซ์, น้ำตาล, น้ำ
สารละลายน้ำตาล น้ำมันสน ฯลฯ) ในกรณีที่ไม่มีสารภายนอก
อิทธิพลในการหมุนระนาบโพลาไรซ์ (ระนาบ,
ผ่านเวกเตอร์ไฟฟ้า E และลำแสง)
สารที่หมุนระนาบโพลาไรซ์เรียกว่า
ใช้งานทางแสง

การสังเกตการหมุนของระนาบโพลาไรเซชัน

แสงโพลาไรซ์เครื่องบินออกจากโพลาไรเซอร์
ผ่านสารละลายน้ำตาล
โพลาไรเซอร์แบบกากบาทและเครื่องวิเคราะห์ด้านหลังคิวเวตต์ด้วย
สารละลายไม่ดับแสงอย่างสมบูรณ์ ถ้าหันไป
มุม φ จากนั้นแสงจะดับสนิท เพราะเหตุนี้,
แสงหลังจากผ่านระบบยังคงอยู่
ระนาบโพลาไรซ์ แต่สารละลายหมุนระนาบ
โพลาไรเซชันของแสงโดยมุม φ

มุมการหมุนของระนาบโพลาไรเซชัน

ผลึกเชิงแสงและของเหลวบริสุทธิ์
ออปติคัลแอ็คทีฟโซลูชั่น
กิจกรรมทางแสงเกิดจากทั้งโครงสร้างของโมเลกุล
สาร (ไม่สมมาตร) และคุณสมบัติ
การเรียงตัวของอนุภาคในตะแกรงคริสตัล

สารออกฤทธิ์ทางแสงทางขวาและทางซ้าย

สาร dextrorotatory

ไปทางลำแสงเลี้ยวขวา (ตามเข็มนาฬิกา)
สารมือซ้าย
สารที่มีระนาบโพลาไรซ์เมื่อดู
ไปทางลำแสงเลี้ยวซ้าย (ทวนเข็มนาฬิกา
ลูกศร).

การรบกวนของแสง- ปรากฏการณ์การกระจายของฟลักซ์แสงในอวกาศเมื่อมีการซ้อนคลื่นแสงที่เชื่อมโยงกันสองคลื่น (หรือหลาย ๆ อัน) ซึ่งเป็นผลมาจากการที่ maxima ปรากฏในสถานที่บางแห่งและความเข้มต่ำสุดในที่อื่น

สอดคล้องกันเรียกว่าคลื่นความต่างเฟสที่ไม่เปลี่ยนแปลงทั้งในอวกาศหรือในเวลา เงื่อนไขสำหรับความเข้มสูงสุดสำหรับความแตกต่างของเฟส เงื่อนไขขั้นต่ำ

.

เพื่อให้ได้คลื่นแสงที่สัมพันธ์กัน วิธีการจะใช้เพื่อแยกคลื่นที่ปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดหนึ่งออกเป็นสองส่วนหรือมากกว่า ซึ่งหลังจากผ่านเส้นทางแสงที่แตกต่างกัน จะถูกซ้อนทับกัน

ปล่อยให้การแยกออกเป็นคลื่นสองคลื่นที่สอดคล้องกันเกิดขึ้นที่จุดหนึ่ง O ก่อนจุด M ซึ่งสังเกตรูปแบบการรบกวน คลื่นลูกหนึ่งในตัวกลางที่มีดัชนีการหักเหของแสง น 1 เดินทางไปตามเส้นทาง S 1 ครั้งที่สอง - ในตัวกลางที่มีดัชนีการหักเหของแสง น 2 – เส้นทาง S 2 . ความต่างเฟสของการสั่นที่เกิดจากคลื่นที่จุด M เท่ากับ

.

ผลคูณของความยาวเรขาคณิต S ของเส้นทางของคลื่นแสงในตัวกลางที่กำหนดโดยเลขชี้กำลัง นการหักเหของตัวกลางนี้เรียกว่าความยาวเส้นทางแสง หลี่, แ  = (หลี่ 2 – หลี่ 1 ) - ความแตกต่างในความยาวทางแสงของเส้นทางที่คลื่นเคลื่อนที่ผ่าน - เรียกว่าความแตกต่างของเส้นทางแสง เราพิจารณาว่า /c=2v/c=2/ 0 โดยที่  0 คือความยาวคลื่นในสุญญากาศ

เงื่อนไขสูงสุดรบกวน: ความแตกต่างของเส้นทางแสงเท่ากับจำนวนคลื่นจำนวนเต็มและการแกว่งที่จุด M โดยคลื่นทั้งสองจะเกิดขึ้นในเฟสเดียวกัน  = ± ม , ที่ไหน ( ม = 0, 1, 2,...).

เงื่อนไขขั้นต่ำของการรบกวน: ความแตกต่างของเส้นทางแสงเท่ากับจำนวนคลื่นครึ่งจำนวนเต็มและการแกว่งที่จุด M โดยคลื่นจะเกิดขึ้นในแอนติเฟส
, ที่ไหน ( ม = 0, 1, 2,...).

ตำแหน่งของความสว่างสูงสุดเมื่อสังเกตการรบกวนจากร่องเล็ก X max = ±t (l/ d)  , ที่ไหน มคือลำดับสูงสุด d- ระยะห่างระหว่างช่อง l - ระยะห่างจากหน้าจอ ต่ำ x นาที = ± (ม+1/2)(l/ d)  .

ระยะห่างระหว่างค่าต่ำสุดสองค่าที่อยู่ติดกันซึ่งเรียกว่าความกว้างของขอบรบกวนคือ  x = (l/ d)  .

และ การรบกวนในความผอมภาพยนตร์:

ความแตกต่างของเส้นทางแสง

,

จี
เดอ นคือดัชนีการหักเหของแสงสัมพัทธ์ของฟิล์ม φ คือมุมตกกระทบของแสง คำว่า ±/2 เกิดจากการสูญเสียครึ่งคลื่นเมื่อแสงสะท้อนจากอินเทอร์เฟซ ถ้า น> น 0 (น 0 คือดัชนีการหักเหของแสงของตัวกลางที่ฟิล์มตั้งอยู่) จากนั้นการสูญเสียครึ่งคลื่นจะเกิดขึ้นจากการสะท้อนจากพื้นผิวด้านบนของฟิล์ม และระยะข้างต้นจะมีเครื่องหมายลบ ถ้า น< น 0 จากนั้นการสูญเสียครึ่งคลื่นจะเกิดขึ้นที่พื้นผิวด้านล่างของฟิล์ม และ /2 จะมีเครื่องหมายบวก

รัศมีของวงแหวนสีเข้มในแสงสะท้อนและวงแหวนของนิวตันในแสงที่ส่องผ่าน
โดยที่ m = 1, 2,.. คือเลขกริ่ง Rคือรัศมีความโค้งของเลนส์

การเลี้ยวเบนของคลื่น: คลื่นแสงที่โค้งงอรอบขอบเขตของวัตถุทึบแสงด้วยการก่อตัวของการกระจายพลังงานรบกวนในทิศทางต่างๆ

พี
หลักการของไฮเกนส์-เฟรสเนล: แต่ละจุดของหน้าคลื่นเป็นแหล่งของคลื่นที่แพร่กระจายด้วยความเร็วที่เป็นลักษณะเฉพาะสำหรับตัวกลางที่กำหนด เปลือกของคลื่นเหล่านี้ทำให้ตำแหน่งของหน้าคลื่นในช่วงเวลาถัดไป ทุกจุดของคลื่นด้านหน้าสั่นด้วยความถี่เดียวกันและอยู่ในเฟสเดียวกัน ดังนั้นจึงแสดงชุดของแหล่งกำเนิดที่สอดคล้องกัน การคำนวณหาแอมพลิจูดและเฟสของคลื่นทุติยภูมิทำให้สามารถค้นหาแอมพลิจูดของคลื่นที่เกิด ณ จุดใดก็ได้ในอวกาศ

การเลี้ยวเบนของเฟรส(จากหน้าคลื่นทรงกลม)

รัศมีโซนเฟรส:
, ที่ไหน เอคือระยะห่างจากต้นทางไปยังหน้าจอ ขคือระยะห่างจากหน้าจอที่มีรูถึงหน้าจอสังเกตการเลี้ยวเบน ม = 1,2,3...

หากโซน Fresnel เป็นจำนวนคู่ผ่านรู จะสังเกตเห็นจุดมืดที่กึ่งกลางของรูปแบบการเลี้ยวเบน หากเป็นจำนวนคี่ แสดงว่าเป็นจุดสว่าง

การเลี้ยวเบนของ Fraunhofer(จากหน้าคลื่นแบน)

เงื่อนไขสำหรับการสังเกตการเลี้ยวเบนขั้นต่ำจากหนึ่งช่อง
(t = 1, 2, 3…).

ตะแกรงเลี้ยวเบนเป็นระบบของการซ้ำซ้อนที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันเป็นระยะ

ระยะเวลาขัดแตะd คือระยะห่างระหว่างแกนของสองช่องที่อยู่ติดกัน

เงื่อนไขของค่าสูงสุดของการเลี้ยวเบนหลักจากตะแกรงเลี้ยวเบน
, (t= 1, 2, 3…).

ตะแกรงกระจายเชิงมุม
เท่ากับ

ความละเอียดของตะแกรงเลี้ยวเบนจะกำหนดช่วงเวลา δλ ซึ่งความยาวคลื่นที่เว้นระยะใกล้เคียงกันสองช่วงของสเปกตรัม λ 1 และ λ 2 ถูกมองว่าเป็นเส้นแยกกัน:
, ที่ไหน นู๋คือจำนวนช่องตะแกรงทั้งหมดที่แสงเข้ามาระหว่างการเลี้ยวเบน

แสงโพลาไรซ์เรียกว่าแสงซึ่งมีการเรียงลำดับทิศทางของการแกว่งของเวกเตอร์แสง ระนาบที่เคลื่อนผ่านทิศทางการสั่นของเวกเตอร์แสง อี คลื่นโพลาไรซ์ระนาบและทิศทางการแพร่กระจายของคลื่นนี้เรียกว่าระนาบของการแกว่งและระนาบของการสั่นของเวกเตอร์ ชม เรียกว่าระนาบโพลาไรซ์ แสงโพลาไรซ์ระนาบคือกรณีจำกัดของแสงโพลาไรซ์รูปไข่—แสงที่เวกเตอร์ อี (เวกเตอร์ ชม ) เปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลาเพื่อให้ถึงจุดสิ้นสุดของวงรีที่วางอยู่ในระนาบตั้งฉากกับลำแสง หากวงรีโพลาไรซ์เสื่อมลงเป็นเส้นตรง (เมื่อความแตกต่างของเฟส  เท่ากับศูนย์หรือ ) แสดงว่าเรากำลังเผชิญกับแสงโพลาไรซ์ระนาบที่พิจารณาข้างต้น หากเป็นวงกลม (เมื่อ =±/2 และ แอมพลิจูดของคลื่นรวมกันจะเท่ากัน) จากนั้นเราจะจัดการกับโพลาไรซ์ทั่วโลก

ระดับของโพลาไรเซชันคือปริมาณ
,ที่ไหน ฉันสูงสุดและ ฉันนาที - ความเข้มแสงสูงสุดและต่ำสุดที่สอดคล้องกับองค์ประกอบตั้งฉากกันสองส่วนของเวกเตอร์ E สำหรับแสงธรรมชาติ ฉันสูงสุด= ฉันนาทีและ R= 0 สำหรับระนาบโพลาไรซ์ ฉันขั้นต่ำ = 0 และ R = 1.

กฎมาลุส: ฉัน = ฉัน 0 cos 2  โดยที่ ฉัน 0 คือความเข้มของแสงโพลาไรซ์ตกกระทบบนเครื่องวิเคราะห์ α คือมุมระหว่างระนาบการส่งของโพลาไรเซอร์และตัววิเคราะห์ ฉันคือ ความเข้มของแสงโพลาไรซ์ที่ออกจากเครื่องวิเคราะห์

เมื่อแสงตกบนพื้นผิวไดอิเล็กทริกในมุมที่สัมพันธ์กับความสัมพันธ์ tgi B = n 21 โดยที่ n 21 เป็นดัชนีการหักเหของแสงของตัวกลางที่สองที่สัมพันธ์กับอันแรก ลำแสงที่สะท้อนกลับเป็นระนาบโพลาไรซ์ (ประกอบด้วยการสั่นสะเทือนในแนวตั้งฉากกับระนาบของ อุบัติการณ์) ลำแสงหักเหที่มุมตกกระทบ i B (มุมบริวสเตอร์) ถูกโพลาไรซ์ไปที่ค่าสูงสุดแต่ยังไม่สมบูรณ์

กฎของบริวสเตอร์: i B + β = π/2 โดยที่ β คือมุมหักเห

WAVE OPTICS ซึ่งเป็นสาขาหนึ่งของทัศนศาสตร์ทางกายภาพที่ศึกษาปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องกับธรรมชาติคลื่นของแสง ลักษณะคลื่นของการแพร่กระจายของแสงถูกกำหนดโดย H. Huygens ในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 17 ทัศนศาสตร์ของคลื่นได้รับการพัฒนาอย่างมีนัยสำคัญในการศึกษาของ T. Young, O. Fresnel, D. Arago เมื่อทำการทดลองซึ่งทำให้ไม่เพียงแต่สังเกตเท่านั้น แต่ยังอธิบายการรบกวน การเลี้ยวเบน และโพลาไรเซชันของแสง ซึ่งเรขาคณิต เลนส์ไม่สามารถอธิบายได้ Wave optics พิจารณาการแพร่กระจายของคลื่นแสงในสื่อต่างๆ การสะท้อนและการหักเหของแสงที่ขอบเขตของตัวกลาง (ดูสูตร Fresnel) การกระจายตัวและการกระเจิงของแสงในสสาร ฯลฯ คลื่นแสงซึ่งเป็นการสั่นของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าคือ อธิบายโดยสมการทั่วไปของอิเล็กโทรไดนามิกแบบคลาสสิก (ดู สมการของแมกซ์เวลล์ ) สมการเหล่านี้เสริมด้วยสมการของกลศาสตร์ควอนตัมซึ่งสัมพันธ์กับค่าของการซึมผ่านของไดอิเล็กตริกและแม่เหล็กกับโครงสร้างโมเลกุลและคุณสมบัติของสสาร วิธีนี้ทำให้สามารถศึกษาปรากฏการณ์ทางแสงของคลื่นในสื่อต่างๆ ได้ (ดู เลนส์คริสตัล ออปติกแม๊ก ออปติกระดับโมเลกุล) คุณสมบัติของการแพร่กระจายของคลื่นแสงในตัวกลางที่เคลื่อนที่ (ดู อิเล็กโทรไดนามิกส์ของตัวกลางที่เคลื่อนที่) เช่นเดียวกับในสนามโน้มถ่วงสูง ได้อธิบายไว้ในทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษและทั่วไป ออปติกแบบคลื่นโดยใช้คำอธิบายแบบคลาสสิกของสนามแสงไม่สามารถให้คำอธิบายที่สอดคล้องกันเกี่ยวกับกระบวนการปล่อยและการดูดกลืนแสงได้ ซึ่งจำเป็นต้องมีการแนะนำแนวคิดเกี่ยวกับควอนตัมแสง - โฟตอน (ดู ควอนตัมออปติก, Corpuscular-wave dualism ). ปัญหาหลายประการในเลนส์คลื่นได้รับการแก้ไขด้วยคำอธิบายที่ง่ายกว่าของสนามแสงโดยใช้สมการคลื่น

ทัศนศาสตร์ของคลื่นกำหนดขอบเขตของการบังคับใช้ของเลนส์ทางเรขาคณิต ให้เหตุผลทางคณิตศาสตร์สำหรับความสัมพันธ์ที่ใช้ในนั้น (สมการไอโคนัล หลักการแฟร์มาต์ ฯลฯ) ในพื้นที่ตรงกลาง เมื่อความยาวคลื่นของแสงน้อยกว่ามิติทางเรขาคณิตของระบบออปติคัลมาก แต่ในขณะเดียวกันการบิดเบือนการเลี้ยวเบนของลำแสงก็มีความสำคัญ จะใช้วิธีการกึ่งออปติก

ปรากฏการณ์คลื่นในสื่อไม่เชิงเส้นถือเป็นออปติกไม่เชิงเส้น การแพร่กระจายของคลื่นแสงในสื่อที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันแบบสุ่ม รวมทั้งชั้นบรรยากาศ ศึกษาโดยใช้วิธีการทางสถิติเชิงทัศนศาสตร์ ทัศนศาสตร์คลื่นสมัยใหม่ศึกษาการก่อตัวของลำแสงที่สอดคล้องกันในตัวสะท้อนแสงของเลเซอร์และการเปลี่ยนแปลงของลำแสงโดยวิธีการโฮโลแกรม ออปติกฟูริเยร์ และเลนส์ดัดแปลง พื้นที่ที่กำลังพัฒนาอย่างรวดเร็วยังเป็นการศึกษาปรากฏการณ์ทางแสงที่ไม่เป็นเชิงเส้นในใยแก้วนำแสง (ดู ใยแก้วนำแสง) และในระบบออปติคอลระนาบ (ฟิล์ม) (ดู เลนส์ในตัว)

ไฟ ดูได้ที่ st. เลนส์