ОСНОВНЫЕ ФОРМУЛЫ
Интерференция света
● Скорость света в среде
где с=3∙108 м/с – скорость распространения света в вакууме; n – абсолютный показатель преломления среды.
● Разность фаз двух когерентных волн
,
где ∆ = L2 – L1 - оптическая разность хода двух световых волн; L = sn – оптическая длина пути (s – геометрическая длина пути световой волны в среде; n – показатель преломления этой среды); λ0 – длина волны в вакууме.
● Условие интерференционных максимумов
∆ = ± m λ0 (m = 0, 1, 2,3, …).
● Условие интерференционных минимумов
.
● Ширина интерференционной полосы
,
где d – расстояние между двумя когерентными источниками, находящимися на расстоянии l от экрана, параллельного линии, соединяющей источники, при условии l» d.
● Условия максимумов и минимумов при интерференции света, отраженного от верхней и нижней поверхностей тонкой плоско-параллельной пленки, находящейся в воздухе (n0 = 1),
,
где d – толщина пленки; n – ее показатель преломления; i - угол падения. В общем случае член обусловлен потерей полуволны при отражении света от более плотной среды.
|
|
● Радиусы светлых колец Ньютона в отраженном свете (или темных в проходящем свете)
,
где m – номер кольца; R - радиус кривизны линзы.
● Радиусы темных колец Ньютона в отраженном свете (или светлых в проходящем свете)
Дифракция света
● Радиус внешней границы m – й зоны Френеля для сферической волны
,
где m – номер зоны Френеля; λ – длина волны, a и b – соответственно расстояния до волновой поверхности (разбиваемой на зоны) от точечного источника и от экрана, на котором дифракционная картина наблюдается.
● Условия дифракционных минимумов от одной щели, на которую свет падает нормально:
,
где a – ширина щели; φ – угол дифракции; m – порядок спектра; λ – длина волны.
● Условия главных максимумов дифракционной решетки, на которую свет падает нормально:
;
где d – период дифракционной решетки ,
где N0 – число щелей, приходящихся на единицу длины решетки.
● Угловая дисперсия дифракционной решетки
.
● Разрешающая способность дифракционной решетки
,
где λ, (λ + δλ) длины волн двух соседних спектральных линий, разрешаемых решеткой; m – порядок спектра; N – общее число штрихов решетки.
● Условие дифракционных максимумов от кристаллической решетки (формула Вульфа – Брэггов)
,
где d – расстояние между атомными плоскостями кристалла; θ - угол сколь-жения.
Поляризация света
● Степень поляризации света
,
где - соответственно максимальная и минимальная интенсивности частично поляризованного света, пропускаемого анализатором.
|
|
● Закон Малюса
,
где I – интенсивность плоскополяризованного света, прошедшего через анализатор; I0 - интенсивность плоскополяризованного света, падающего на анализатор; α – угол между плоскостью поляризации света и оптической осью поляризатора.
● Закон Брюстера
где - угол падения, при котором отраженный от диэлектрика луч является полностью поляризованным; - относительный показатель преломления.
● Оптическая разность хода взаимно перпендикулярно составляющих плоскополяризованного света для пластинки в четверть длины волны
,
где знак плюс соответствует отрицательным кристаллам, минус – положительным; λ0 – длина волны в вакууме.
● Угол поворота плоскости поляризации:
для оптически активных кристаллов и чистых жидкостей
;
для оптически активных растворов
,
где d – длина пути, пройденного светом в оптически активном веществе; - удельное вращение; С – массовая концентрация оптически активного вещества в растворе.