Базовые понятия, законы и определения физических величин

⇐ ПредыдущаяСтр 14 из 15Следующая ⇒

Абсолютный показатель преломления света – отношение фазовой скорости света в вакууме к фазовой скорости света в среде.

Бипризма Френеля – двойная призма с очень малыми углами при вершинах, позволяющее из одного источника света формировать две когерентные волны, которые создают на экране устойчивую интерференционную картину.

Видимый диапазон – очень небольшая часть шкалы электромагнитных волн(интервал длин волн примерно от 380 нм до 700 нм), вызывающая зрительное ощущение, воспринимаемые как разные цвета. В зависимости от длины волны оптическое излучение подразделяется на ультрафиолетовое, видимое и инфракрасное

Главная оптическая ось – ось, перпендикулярная плоскости линзы и проходящая через ее центр.

Голограмма – регистрируемая интерференционная картина, образованная предметным пучком света и когерентным с ним опорным пучком.

Дисперсия света – зависимость показателя преломления от длины волны.

Дифракция света– совокупность явлений, наблюдаемых при огибании препятствий, соизмеримых с длиной волны света

Дифракционная решетка – оптическое устройство, имеющее большое число отверстий (щелей), разделенных непрозрачными промежутками, на которых происходит дифракция света.

Длина волны – расстояние между двумя ближайшими точками волны, находящимися в одинаковой фазе.

Естественный (неполяризованный) свет – если плоскость колебаний вектора напряженности электрического поля постоянно и беспорядочно меняется, то такой свет называется естественным или неполяpизованным.

Закон независимого распространения световых лучей – если через точку пространства проходит несколько лучей, то каждый луч ведет себя так, как если бы других лучей не было, т.е. при пересечении световые лучи не взаимодействуют друг с другом.

Закон отражения света – луч падающий, луч отраженный и нормаль, восстановленная в точку падения, лежат в одной плоскости, при этом угол падения равен углу отражения.

Закон преломления света – луч падающий, луч преломленный и нормаль, восстановленная в точку падения, лежат в одной плоскости. Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная (относительный показатель преломления двух сред).

Закон прямолинейного распространения света – в однородной среде свет распространяется прямолинейно

Зрение – процесс восприятия живым организмом предметов внешнего мира, состоящий в преобразовании органом зрения света, излученного или отраженного этими предметами.

Интенсивность света – среднее количество электромагнитной энергии, переносимой за одну секунду через единичную площадку, перпендикулярную направлению распространения волны.

Интерференция света – широкий круг явлений, при которых результирующая интенсивность наложения когерентных световых волн в любой точке не равна сумме интенсивностей отдельных волн. В случае интерференции происходит перераспределение энергии в пространстве: в одних местах интенсивность света больше суммы интенсивностей двух или нескольких волн, в других – меньше. Поэтому интерференционная картина представляет собой устойчивую во времени картину усиления или ослабления результирующих световых колебаний в различных точках пространства. Интерференция белого света в частности приводит к образованию «радужной» картины.

Инфракрасное излучение – оптическое излучение с длиной волны большей, чем у видимого излучения. Инфракрасное излучение подразделяется:

- на короткие волны – от 800 до 1 400 нм;

- средние волны – от 1 400 до 3 000 нм;

- длинные волны – от 3 000 до 10 000 нм.

Когерентность – согласованное протекание во времени нескольких колебательных или волновых процессов, проявляющееся при их сложении. Понятие «когерентность» подразумевает определенные фазовые отношения между световыми волнами или волнами другого излучения.

Кольца Ньютона – интерференционная картина, возникающая в проходящем или отраженном свете в окрестности точки соприкосновения плосковыпуклой стеклянной линзы с большим радиусом кривизны и толстой плоскопараллельной стеклянной пластинки. После отражения лучей на границах раздела стекло-воздух и воздух-стекло лучи интерферируют, образуют интерференционную картину в виде концентрических колец при нормальном падении лучей, или в виде эллипсов при падении лучей под углом к оси системы.

Лазер – оптический квантовый генератор, испускающий когерентные электромагнитные волны вследствие вынужденного излучения активной среды, находящейся в оптическом резонаторе. В зависимости от вида активной среды различают газовые, твердотельные и жидкостные лазеры.

Оптика – раздел физики, в котором изучаются закономерности оптических явлений, природа света и его взаимодействия с веществом.

Оптическая разность хода двух волн – разность оптических путей двух волн для рассматриваемой точки пространства.

Опыт Юнга – опыт по наблюдению интерференции света от двух точечных источников, полученных при пропускании пучка света от общего источника через два отверстия.

Плоскополяризованная (линейнополяризованная) волна – если колебания вектора напряженности электрического поля происходят в одной плоскости, то такая волна называется плоскополяризованной или линейнополяризованной.

Плоскость колебаний – плоскость, проходящая через вектор напряженности электрического поля электромагнитной волны и направление распространения волны.

Плотность потока энергии электромагнитного излучения – энергия, перенесенная электромагнитной волной в единицу времени через единичную площадку, перпендикулярную к направлению распространения волны.

Показатель преломления – величина, показывающая, как меняется скорость света при его переходе из одной среды в другую; численно равен отношению скоростей света в средах. Если одна из сред вакуум, показатель преломления называется абсолютным, в остальных случаях – относительным.

Поляризаторы – устройства, способные пропускать только составляющую светового вектора, лежащую в некоторой плоскости, называемой плоскостью поляризатора.

Предельный угол – угол между лучом, падающим на преломляющую или отражающую поверхность, и нормалью к поверхности в точке падения, при котором угол преломления равен . Это возможно, если электромагнитная волна идет из среды с большим показателем преломления в среду с меньшим показателем преломления.

Принцип Гюйгенса–Френеля утверждает, что каждая точка среды, до которой доходит волновое движение, может рассматриваться как источник вторичных волн. Вторичные волны являются сферическими. Френель предположил, что вторичные волны когерентны, и поэтому при наложении интерферируют друг с другом.

Принцип суперпозиции для электромагнитных волн – если в среде распространяется несколько электромагнитных волн, то среда реагирует на каждую волну так, как будто других волн нет. Математически это означает, что напряженность электрического поля и индукция магнитного поля в любой точке пространства и в любой момент времени равны соответственно векторной сумме напряженностей и магнитных индукций всех полей в данной точке.

Трехкомпонентная теория цветового зрения – согласно данной теории в зрительной сетчатке существуют три вида рецепторов, избирательно реагирующих на красный, зеленый и синий цвет. Любой цвет можно создать этими тремя линейно независимыми цветами.

Угол отражения – угол между отраженным лучом и нормалью к поверхности в точке падения.

Угол падения – угол между лучом, падающим на преломляющую или отражающую поверхность, и нормалью к поверхности в точке падения.

Угол преломления – угол между преломленным лучом и нормалью к поверхности в точке преломления.

Ультрафиолетовое излучение – оптическое излучение с длинами волн в вакууме от 10 нм до 400 нм. Ультрафиолетовое излучение подразделяется:

- на длинные волны – от 315 до 400 нм;

- на средние волны – от 280 до 315 нм;

- на короткие волны – от 10 до 280 нм.

Фокальная плоскость – плоскость, проходящая через фокус линзы и перпендикулярная главной оптической оси.

Фокус линзы – точка, в которой собираются лучи, идущие параллельно главной оптической оси линзы.

Фокусное расстояние – расстояние от линзы до фокуса.

Электромагнитная волна – периодический во времени и пространстве процесс последовательных взаимных превращений электрических и магнитных полей, распространяющийся в пространстве от точки к точке.

Основные формулы

	Условие максимума интерференции,
	Условие минимума интерференции,
	Ширина интерференционной полосы, где L – расстояние от экрана до источника света, d – расстояние между когерентными источниками
	Радиус темного кольца Ньютона в отраженном свете, R – радиус кривизны линзы, n – показатель преломления среды, k – номер кольца Ньютона
	Условие минимума для дифракции Фраунгофера на одной щели, k = 0, ±1, ±2,…, а – ширина щели, j – угол дифракции
	Условие главного максимума для дифракционной решетки, d – период решетки, k = 0, ±1, ±2,…
	Абсолютный показатель преломления среды
	Закон преломления; – относительный показатель преломления второй среды относительно первой
	Предельный угол полного внутреннего отражения
	Формула тонкой линзы, d – расстояние от предмета до линзы, f – расстояние от линзы до изображения, F – фокусное расстояние
	Оптическая сила линзы
	Линейное увеличение линзы, – высота изображения, h – высота предмета
	Увеличение лупы, S – расстояние наилучшего зрения (25 см)