Скорость света в среде:
- где с скорость света в вакууме; - показатель преломления среды.
Оптическая длина пути световой волны:
где - геометрическая длина пути световой волны в среде с показателем преломления
.
Оптическая разность хода двух световых волн:
Зависимость разности фаз от оптической разности хода световых волн:
где –длина световой волны.
Условие максимального усиления света при интерференции:
Условие максимального ослабления света:
,
Оптическая разность хода световых волн, возникающих при отражении монохроматического света от тонкой пленки:
или
,
где - толщина пленки;
- показатель преломления пленки;
- угол падения;
- угол преломления света в пленке.
Радиус светлых колец Ньютона в отраженном свете:
,
где - номер кольца;
- радиус кривизны линзы.
Радиус темных колец Ньютона в отраженном свете:
Условие максимума при дифракции на щели:
где - ширина щели;
- порядковый номер максимума.
Условие максимума при дифракции на дифракционной решетке:
где - период дифракционной решетки.
Разрешающая способность дифракционной решетки:
где - наименьшая разность длин волн двух соседних спектральных линий
и
, при которой эти линии могут быть видны раздельно в спектре, полученном посредством данной решетки;
- полное число щелей решетки.
Формула Вульфа-Брэгга:
,
где - угол скольжения / угол между направлением параллельного пучка рентгеновского излучения, падающего на кристалл и атомной плоскостью в кристалле; /
- расстояние между атомными плоскостями кристалла.
Закон Брюстера:
где - угол падения, при котором отразившийся от диэлектрика луч полностью поляризован;
- относительный показатель преломления второй среда относительно первой.
Закон Малюса:
где - интенсивность плоско поляризованного света, падающего на анализатор;
- интенсивность света после анализатора;
- угол между плоскостью колебаний светового вектора, падающего на анализатор, и плоскостью пропускания анализатора.
Угол поворота плоскости поляризации монохроматического света при прохождения через оптически активное вещество:
(в твердых телах),
где - постоянная вращения;
- длина пути, пройденного светом в оптически активном веществе;
(в растворах),
где - удельное вращение; C - концентрация оптически активного вещества в растворе.
Релятивистская масса:
где - масса покоя частицы;
- ее скорость; c - скорость света в вакууме.
Взаимосвязь массы и энергии релятивистской частицы:
Полная энергия свободной частицы:
где – кинетическая энергия релятивистской частицы;
- энергия покоя частицы.
Импульс релятивистской частицы:
Связь между полной энергией и импульсом релятивистской частицы:
Закон Стефана – Больцмана:
,
где - энергетическая светимость (излучательная способность) абсолютно черного тела;
- постоянная Стефана-Больцмана; Т - термодинамическая температура тела.
Закон смещения Вина:
где - длина волны, на которую приходится максимум спектральной излучательной способности;
b - постоянная Вина.
Энергия фотона:
, или
где - постоянная Планка;
- постоянная Планка, деленная на
;
- частота колебаний;
- циклическая частота.
Релятивистская масса фотона:
где с - скорость света в вакууме; - длина волны фотона.
Импульс фотона:
Формула Эйнштейна для фотоэффекта:
где - энергия фотона, падающего на поверхность металла;
- работа выхода электрона; T -максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона.
Красная граница внешнего фотоэффекта:
или
где - минимальная частота света, при которой еще возможен фотоэффект;
- максимальная длина волны света, при которой еще возможен фотоэффект;
- постоянная Планка;
- скорость света в вакууме.
Формула Комптона:
или
где - изменение длины волны фотона, рассеянного на электроне;
- масса покоя электрона;
- угол рассеивания фотона.
Давление света на поверхность:
где Е – освещенность поверхности; с – скорость света: – объемная плотность энергии излучения;
– коэффициент отражения.