Основные теоретические сведения

Часть 3. «Оптика. Атомная и ядерная физика.»

Задачи для самостоятельной работы курсантов на практических занятиях

Основные теоретические сведения

Частота колебаний , длина волны и скорость распространения света в среде связаны соотношением

.

Скорость света в среде

, где – скорость света в вакууме; – абсолютный показатель преломления среды.

Оптическая длина пути световой волны

, где – геометрическая длина пути в среде с показателем преломления .

Оптическая разность хода двух световых волн

.

Условие максимумов интенсивности света при интерференции

, ( =0, 1, 2, 3…).

Условие минимумов интенсивности света при интерференции

, ( =0, 1, 2, 3…).

Связь разности фаз колебаний с оптической разностью хода световых волн

.

Разность хода двух волн, приходящих на экран в опыте Юнга

, где – координата точки экрана; – расстояние между источниками, – расстояние до экрана.

Координаты максимумов интенсивности (светлых полос) в опыте Юнга

, ( =0, 1, 2, 3…).

Координаты минимумов интенсивности

, ( =0, 1, 2, 3…).

Расстояние между полосами в опыте Юнга

.

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

или , где – толщина пленки; – угол падения; – угол преломления.

Второе слагаемое в этих формулах учитывает изменение оптической длины пути световой волны на при отражении ее от среды с большим показателем преломления (оптически более плотной среды).

В проходящем свете отражение световой волны происходит от среды оптически менее плотной и дополнительной разности хода не возникает.

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

, где – номер кольца ( =1, 2, 3…); – радиус кривизны линзы.

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

.

Радиус -й зоны Френеля для сферической волны

, где – расстояние от точечного источника света до фронта волны; – расстояние от фронта волны до точки наблюдения.

Радиус -й зоны Френеля для плоской волны

.

Условие максимумов интенсивности при дифракции света на одной щели

, ( =1, 2, 3…), где – ширина щели; – угол дифракции.

Условие минимумов интенсивности при дифракции света на одной щели

, ( =1, 2, 3…).

Условие главных максимумов интенсивности при дифракции света на дифракционной решетке

( =1, 2, 3…), где – период (постоянная) решетки; – порядок (номер) максимума; – угол дифракции.