Задания для самостоятельной работы. 1. Как по внешнему виду отличить просветленную оптику?

1. Как по внешнему виду отличить просветленную оптику?

Ответ: Т.к. нельзя одновременно погасить свет всех длин волн, то добиваются гашения света, соответствующего середине спектра. Оптика приобретает фиолетовую окраску.

2. Какую роль выполняет покрытие с оптической толщиной λ/4, нанесенной на стекло, если показатель преломления вещества покрытия больше показателя преломления стекла?

Решение

В этом случае происходит потеря полуволны только на границе пленка - воздух. Поэтому разность хода получается равной λ вместо λ/2. При этом отраженные волны усиливают, а не гасят друг друга.

Ответ: покрытие является отражающим.

3. Лучи света, падающие на тонкую прозрачную пластину под углом α=45 , окрашивают ее при отражении в зеленый цвет. Как будет меняться цвет пластинки при изменении угла падения лучей?

Решение

Максимум интерференции наблюдается при выполнении условия

2h

При α=45 условия интерференции соответствуют максимуму для зеленых лучей. При увеличении угла левая часть уменьшается. Следовательно, должна уменьшаться и правая часть, что соответствует увеличению λ.

При уменьшении угла λ будет уменьшаться.

Ответ: при увеличении угла окраска пластинки будет постепенно меняться в сторону красного цвета. При уменьшении угла окраски пластинки будет постепенно меняться в сторону фиолетового цвета.

Дифракция света. Основные понятия и формулы.

1. Дифракция света - комплекс явлений, которые обусловлены волновой природой света и наблюдается при его распространении в среде с резкими неоднородностями.

2. Условие, определяющее положение дифракционных минимумов, даваемых отдельной щелью: , k=1,2,3,... ,

здесь b - ширина щели, λ - длина волны, к - порядок минимума, α - угол, под которым он наблюдается.

3. Условие, определяющее положение дифракционных максимумов, даваемых отдельной щелью: k=1,2,3,... , где

k - порядок максимума.

4. Постоянная (период) дифракционной решетки - расстояние между центрами или краями соседних щелей (d).

5. Условие, определяющее положение главных максимумов, даваемых дифракционной решеткой

k=0,1,2,... (21.4)

Здесь d - период решетки, к - порядок главного максимума.

6. Формула для расчета углового положения дифракционного максимума:

7. Максимальный порядок максимума, который дает решетка: K < d/λ, или k < L/(Nλ), где L - ширина решетки, N - число штрихов.

8. Угловая дисперсия - величина, равная отношению изменения угла, под которым наблюдается дифракционный максимум, к изменению длины волны: D=dα/dλ, dλ λ

9. Формула для расчета угловой дисперсии:

10. Разрешающая способность (разрешающая сила) дифракционной решетки - величина, характеризующая способность решетки давать раздельное изображение двух близких спектральных линий:

(λ и λ+ λ), R=λ/ λ

11. Формула для расчета разрешающей способности: R=k N, где

k- порядок главного максимума, N - число штрихов.

12. Условие Брэгга-Вульфа для максимумов дифракции рентгеновских лучей на кристаллической структуре: 2dsinθ=kλ, k=1,2,3,... ,

где d - межплоскостное расстояние в кристалле, θ - угол между плоскостью кристалла и падающим рентгеновским лучом, при котором наблюдается максимум интерференции отраженных лучей, к - порядок максимума.

13. Разрешающая способность диафрагмы: β= 1,2λ/d ,

где β - минимальное угловое расстояние между двумя точками, изображения которых не сливаются, λ - длина световой волны, d - диаметр отверстия.