Оптика. Элементы квантовой физики

Основные формулы

Абсолютный показатель преломления среды где с – скорость света в вакууме; υ - скорость света в среде. Закон преломления света где

- угол падения света;

- угол преломления света; n₁ и n₂ - абсолютные показатели преломления первый и второй сред соответственно; n₁₂ - относительный показатель преломления второй среды относительно первой среды. Оптическая сила тонкой линзы где a и b - расстояние соответственно от предмета и изображения до линзы; F - фокусное расстояние линзы; n – показатель преломления стекла; R₁, R₂ – радиусы кривизны линзы. Увеличение линзы Оптическая длина пути в однородной среде где S - геометрическая длина пути световой волны; n - показатель преломления среды. Оптическая разность хода где

- оптические пути двух световых волн. Условие интерференционного максимума и интерференционного минимума где

- длина световой волны. Расстояние между интерференционными полосами двух когерентных источников света где d - расстояние между когерентными источниками света;

- расстояние от источников до экрана,

- длина световой волны. Интерференция света в плоскопараллельных пластинках (в отраженном свете) определяется соотношениями: а) усиление света б) ослабление света где h - толщина пластинки;

- угол преломления;

- длина волны света; m= 0; 1; 2; 3; …; n – показатель преломления. В проходящем свете условия усиления и ослабления света обратны условиям в отраженном свете. Радиус светлых колец Ньютона в проходящем свете или темных в отраженном и темных колец в проходящем свете или светлых в отраженном Условие главных максимумов дифракционной решетки где d- постоянная дифракционной решетки;

- угол между нормалью к поверхности дифракционной решетки и направлением дифрагированных волн,

- длина волны. Формула Вульфа-Брэгга где d - расстояние между атомными плоскостями кристалла; θ_m- угол скольжения рентгеновских лучей. Закон Малюса где

- интенсивности плоскополяризованного света, падающего и прошедшего через анализатор;

- угол между плоскостью поляризации падающего света и главной плоскостью анализатора. Закон Брюстера где

- угол Брюстера; n₁ и n₂ - показатели преломлений первой и второй среды. Угол поворота плоскости поляризации света в кристаллах и чистых жидкостях в растворах где

- постоянная вращения;

- удельная постоянная вращения; с - концентрация оптически активного вещества в растворе;

- расстояние, пройденное светом в оптически активном веществе. Степень поляризации где

- максимальная и минимальная интенсивности света. Закон Стефана-Больцмана где R - энергетическая светимость черного тела; Т – термодинамическая температура тела;

- постоянная Стефана-Больцмана. Энергетическая светимость серого тела где А – поглощательная способность серого тела. Закон смещения Вина где

- длина волны, на которую приходится максимум энергии излучения черного тела;

- постоянная Вина. Давление света при нормальном падении на поверхность где

- количество энергии, падающей на единицу поверхности за единицу времени;

- коэффициент отражения;

- объемная плотность энергии излучения; c – скорость света. Энергия фотона где h - постоянная Планка;

- частота света. Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта где A_вых - работа выхода электронов из металла;

- максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов. Красная граница фотоэффекта где

- минимальная частота света, при которой еще возможен фотоэффект;

- максимальная длина волны света, при которой еще возможен фотоэффект. Изменение длины волны рентгеновского излучения при эффекте Комптона где

- длина волны падающего и рассеянного излучения; θ- угол рассеяния;

- комптоновская длина волны (

); m₀ - масса покоя частицы. Длина волны де Бройля где h - постоянная Планка; p - импульс частицы. Соотношение неопределенностей Гейзенберга: 1)для координаты и импульса где

- неопределенность координаты частиц;

- неопределенность проекции импульса частицы на соответствующую координатную ось; 2)для энергии и времени где

- неопределенность энергии частицы в некотором состоянии;

- время нахождения частицы в этом состоянии. Сериальные формулы спектра водородоподобных атомов где

- длина волны спектральной линии;

- постоянная Ридберга;

- порядковый номер элемента; n=1, 2, 3, …, k=n+1; n+2, …. Спектральные линии характеристического рентгеновского излучения где а - постоянная экранирования; Z – зарядовое число атома. Дефект массы ядра где m_p - масса протона; m_n - масса нейтрона; m_н - масса атома