![]() Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
![]() Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
![]() |
Поглощение света 3 pageСледовательно, перемножением матриц трансляции и преломления на сферической границе можно найти матрицу оптической системы любой сложности. Порядок перемножения матриц обратный по отношению к порядку, в котором луч встречает элементы оптической схемы.
Оптическая сила тонкой линзы. Матрица тонкой линзы Для тонкой линзы из материала с показателем преломления
В параксиальной оптике удобно принять следующее правило знаков для величин с размерностью длины. Пусть ось x направлена вдоль оптической оси. Пусть
Формула тонкой линзы. Сопряженные плоскости. Фокусное расстояние. Фокальная плоскость. Фокус. Рассмотрим две опорные плоскости на расстояниях В соответствии с этой матрицей Если среды слева и справа от тонкой линзы имеют показатели преломления Учтем теперь правило знаков в параксиальной оптике. Если предмет слева от линзы и его x координата равна
Пусть теперь на линзу падает параллельный пучок лучей (
Если свет выходит из некоторой точки на оптической оси, и после линзы свет идет в виде параллельного пучка лучей, то
Оба фокусных расстояния связаны с оптической силой линзы соотношением
Фокальная плоскость — плоскость перпендикулярная оптической оси и проходящая через фокус.
Построение изображений в тонкой линзе. Действительное и мнимое изображение. Для построения изображения точечного источника в тонкой линзе достаточно найти пересечение двух любых лучей, выходящих из точечного источника. Есть три удобных луча. Луч, который до линзы идет параллельно оптической оси, после линзы обязан пройти через ее задний фокус. Луч, который до линзы проходит через передний фокус, после линзы пойдет параллельно оптической оси. Луч, который проходит через центр тонкой линзы, пойдет за линзой без изменения направления, если показатель преломления среды до и после линзы один и тот же. Изображение действительное, если оно расположено за линзой. Изображение мнимое, если лучи за линзой не пересекаются, а пересекаются лишь их продолжения в область перед линзой.
Построение хода произвольного луча при прохождении тонкой линзы. Возьмите произвольный луч. Пусть этот луч падает на тонкую линзу в точке A. Рассмотрите луч, параллельный заданному лучу и проходящий через передний фокус линзы. Этот второй луч после линзы пойдет параллельно оптической оси и пересечет заднюю фокальную плоскость в некоторой точке B. Заданный луч после линзы проходит через точки A и B.
Сферическое зеркало. Рассмотрим вогнутое сферическое зеркало. Рассмотрим луч, падающий на зеркало параллельно оптической оси. Из геометрических соображений точка, в которой отраженный луч пересечет оптическую ось, расположена на расстоянии
Толстая линза. Матрица толстой линзы. Главные плоскости. Матрица толстой линзы:
где Главные плоскости оптической системы — сопряженные плоскости с единичным коэффициентом усиления.
Гомоцентрический пучок лучей. Приведенный радиус кривизны. Правило ABCD. В изотропной среде лучи перпендикулярны поверхности равных фаз. Сферический фронт волны соответствует гомоцентрическому пучку лучей. Для любой точки гомоцентрического пука лучей выполняется соотношение Пусть гомоцентрический пучок лучей проходит через оптическую систему с матрицей
Факультативно. Гауссовы пучки. Хорошим приближением для лазерного пучка лучей является гауссов пучок. Пусть световая волна распространяется вдоль оси z. Будем называть пучок лучей гауссовым, если поле
где Здесь Шейка каустики не отображается линзой по законам геометрической оптики. Преобразование гауссова пучка лучей тонкой линзой определяется изменением приведенного радиуса кривизны по правилу ABCD. Если рассмотреть две опорные плоскости непосредственно перед тонкой линзой и сразу после линзы, то
Глаз.
Свет и цвет.
Лупа. Увеличение лупы.
Окуляр.
Подзорная труба или телескоп. Труба Кеплера. Труба Галилея. Угловое увеличение телескопа.
Микроскоп.
Призменный спектрометр. Выбор положения элементов схемы: источника света, конденсорной линзы, коллиматорной линзы, призмы, репера и окуляра.
Аберрация (искажение). Хроматическая аберрация, сферическая аберрация, астигматизм, дисторсия, кома.
Факультативно. Апертурная диафрагма. Входной и выходной зрачки. Апертура. Относительное отверстие.
Распространение света в неоднородной среде. Эйконал. Уравнение эйконала. l — геометрическая длина пути. L — оптическая длина пути.
Уравнение для вычисления траектории луча в неоднородной среде.
Распространение света в среде, в которой показатель преломления n зависит только от вертикальной координаты z.
Принцип Ферма.
Миражи. Рефракция.
Тема 7. Спектр света.
Разложение света по положительным частотам. Прямое преобразование Фурье:
Обратное преобразование Фурье:
Ряд Фурье:
Спектр света. Спектральная плотность интенсивности света и ее связь с интенсивностью.
Спектр огибающей светового импульса и спектр самого импульса.
Преобразование Фурье гауссовой функции времени. Соотношение неопределенности времени и частоты.
Факультативно. Разложение света по плоским монохроматическим волнам.
Тема 8. Интерференци я.
Явление интерференции. Ширина полос. Видность.
Интенсивность света при сложении двух световых волн ортогональных поляризаций.
Интенсивность света при сложении двух световых волн одинаковой поляризации как функция разности фаз.
Связь ширины интерференционных полос и угла между интерферирующими волнами.
Метод деления амплитуды.
Интерференция волн отраженной и прошедшей полупрозрачную пластинку.
Интерференция света при отражении от плоскопараллельной пластины.
Интерферометр Майкельсона.
Метод деления волнового фронта.
Опыт Юнга.
Бипризма Френеля.
Зеркало Ллойда.
Билинза Бийе.
Порядок интерференции. Номер интерференционной полосы.
Когерентность. Частично когерентный свет.
Квазимонохроматический свет. Спектральная ширина источника света. Время когерентности. Длина когерентности.
Пространственная когерентность.
Объем когерентности.
Звездный интерферометр Майкельсона. Измерение угловых размеров звезд.
Понятие об эффекте группировки фотонов. Параметр вырождения света. Оптический аналог опыта Брауна-Твисса.
Локализация интерференционной картины на примере наблюдения интерференции в схеме с бипризмой Френеля.
Полосы равного наклона.
Полосы равной толщины.
Кольца Ньютона.
Полосы равного наклона и равной толщины в интерферометре Майкельсона.
Интерферометр Жамена.
Интерферометр Рождественского (Маха-Цендера).
Тема 9. Дифракция.
Интегральная теорема Кирхгофа. Пусть Если
Скалярная теория дифракции Кирхгофа. Пусть источник света точечный
EP — комплексная амплитуда света в точке наблюдения (r=0), α0 — угол между направлением света, пришедшего от источника к элементу поверхности dS, и внутренней нормалью к поверхности S, α — угол между направлением внутренней нормали и направлением от элемента поверхности dS на точку наблюдения P.
Дифракция Френеля.
Пятно Пуассона.
Зонная пластинка. Фокус зонной пластинки. Отношение интенсивностей в фокусе линзы и зонной пластинки. Ложные фокусы зонной пластинки.
Дифракция Фраунгофера на круглом отверстии.
Дифракция Фраунгофера на одной щели.
Дифракция Фраунгофера на прямоугольном отверстии.
Принцип Бабине.
Факультативно. Дифракция Фраунгофера и Фурье-образ амплитудного коэффициента пропускания.
Дифракция Френеля на краю экрана. Спираль Корню.
Тема 10. Дифракционная решетка.
Главные дифракционные максимумы решетки.
Угловая ширина дифракционного максимума решетки.
|