Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

___________________________________________________________________________________________________________________________ Fale świetlne 11. Światło1.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "___________________________________________________________________________________________________________________________ Fale świetlne 11. Światło1."— Zapis prezentacji:

1 ___________________________________________________________________________________________________________________________ Fale świetlne 11. Światło1 Charakter elektromagnetyczny, rozchodzenie się zmiennego pola elektromagnetycznego wskutek ruchu ładunków elektrycznych. Elementarne oscylatory – elektrony. Przejście elektronów ze stanów o wyższej energii do stanów o niższej energii. Fale poprzeczne. Obraz fali elektromagnetycznej. Promieniowa- nie świetlne – superpozycja wielu fal elektro- magnetycznych. Względna czułość oka 3*10 8 m/s

2 ___________________________________________________________________________________________________________________________ Prędkość fazowa i grupowa 4. Dynamika2 W czasie ruchu powierzchni falowej  t-kx=const, różniczkując: dx/dt=v f =  /k – prędkość fazowa – prędkość z jaką przemieszczają się powierzchnie o tej samej fazie. Prędkość z jaką rozchodzi się modulacja – prędkość grupowa: v g =d  /dk,  =kv f ;v g =v f +kdv f /dk v g =v f - dv f /d  – związek dyspersyjny. Dyspersja normalna gdy v f rośnie.

3 ___________________________________________________________________________________________________________________________ Dyfrakcja światła 11. Światło3 Zjawisko, polegające na uginaniu się promieni świetlnych przechodzących w pobliżu przeszkody (dwa źródła – interferencja, dużo źródeł – dyfrakcja): dyfrakcja Fresnela – gdy źródło lub ekran leżą w skończonej odległości od szczeliny, dyfrakcja Fraunhofera – źródło i ekran leżą w nieskończonej odległości od szczeliny Minima dyfrakcyjne i maksima

4 ___________________________________________________________________________________________________________________________ Dyfrakcja 11. Światło4

5 ___________________________________________________________________________________________________________________________ Dyfrakcja: grubość ilość szczelin 11. Światło5 1.Dyfrakcja – 1 szczelina, a 2. 2 szczeliny – różne a 3. 2 szczeliny – różne d 4. Różna ilość szczelin 5. Dyfrakcja i interferencja

6 ___________________________________________________________________________________________________________________________ Siatka dyfrakcyjna 11. Światło6 Siatka dyfrakcyjna – układ wąskich szczelin (odbiciowa, transmisyjna: amplitudowa, fazowa): wzmocnienia - dsin  =m, m=0,1,2,3,... główne maksima. Położenia tych maksimów zależą tylko od stosunku /d, a nie zależą od liczby szczelin. Położenia minimów: dsin  =k /N, k=1,2,3... Między dwoma maksimami głównymi występuje N-1 minimów. D=d  /d =m/dcos  – dyspersja kątowa siatki dyfrakcyjnej, zdolność rozdzielcza, R, siatki dyfrak- cyjnej R= /  – stosunek długości fali do odległości między głównymi maksimami dyfrakcyjnymi. R=mN – zależy od ilości szczelin i od rzędu obserwowanego widma. Obraz dyfrakcyjny uzyskiwany za pomocą siatki o N=6 szczelinach. Ze wzrostem liczby szczelin N maksima główne stają się węższe, a wtórne mniejsze

7 ___________________________________________________________________________________________________________________________ Interferencja 11. Fale świetlne7 Wzmocnienie: dsin  =k, k=0, ±1, ±2, ±3,…, osłabienie: dsin  =(k+1/2) Fale o jednakowych długościach wzmacniają się najsilniej gdy różnica ich dróg optycznych równa jest wielokrotności długości fali, a maksy- malnie osłabiają, gdy różnica ich dróg optycznych jest nieparzystą wielo- krotnością połówek długości fali – interferencja.

8 ___________________________________________________________________________________________________________________________ Fale świetlne 11. Światło8 Bezwzględny współczynnik załamania i droga optyczna Ośrodek Współczynnik załamania światła Powietrze w warunkach normalnych 1,00029 Dwutlenek węgla1,00045 Woda1,333 Alkohol etylowy1,362 CaF 2 1,435 Szkło (zwykłe)1,516 Al 2 O 3 1,772 Diament2,417 YAG (Y 3 Al 5 O 12 )1,833 Odbicie i załamanie światła. Zasada Fermata – Światło przebiegając między dwoma punktami wybiera drogę, na przebycie której trzeba zużyć w porównaniu z innymi drogami extremum czasu, zwykle minimum: t=s/v, Ekstremalna wartość czasu związana jest z ekstremalną wartością drogi optycznej: l=ct Prawo odbicia: promień padający, odbity i normalna do powierzchni granicznej leżą w tej samej płaszczyźnie

9 ___________________________________________________________________________________________________________________________ Odbicie i załamanie światła 11. Światło9 Kąt padania jest równy kątowi odbicia Prawo załamania (Snelliusa): Stosunek sinusa kata padania do sinusa kąta załamania jest równy stosunkowi bezwzględnego współczynnika załamania światła n 2 do n 1.

10 ___________________________________________________________________________________________________________________________ Odbicie i załamanie światła 11. Światło10 Przy pewnym kącie  g (kat graniczny), kąt  osiągnie wartość 90 o i promień załamany będzie się ślizgał po powierzchni granicznej – zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia. Dyspersja światła – zależność prędkości fali świetlnej od współczynnika załamania ośrodka oraz częstotliwości drgań fali (v=c/n, n=n( )). Pryzmat. Aberracje: chromatyczna, sferyczna, koma, astygmatyzm, dystorsja.

11 ___________________________________________________________________________________________________________________________ Dyspersja światła 11. Światło11 Przyczyną powstawania widma po przejściu światła przez pryzmat jest to, że współczynnik załamania światła jest różny dla różnych długości fali

12 ___________________________________________________________________________________________________________________________ 11. Światło12 Polaryzacja światła 12 Polaryzacja światła: za wrażenia wzrokowe odpowiedzialne jest pole elektryczne. Wiązka niespolaryzowana – wypadkowa dwóch fal spolary- zowanych liniowo w kierunkach wzajemnie prostopadłych o przypadkowej różnicy faz,  ≠0 polaryzacja eliptyczna,  kołowa. Polaryzator dichroiczny, odbiciowy, dwójłomny.

13 ___________________________________________________________________________________________________________________________ Sposoby polaryzacji światła 11. Światło13 1. Polaroid, polaryzatory, 2. Polaryzacja przez odbicie, 3. Kryształy dwójłomne 4. Polaryzacja przez rozpraszanie

14 ___________________________________________________________________________________________________________________________ Dwójłomność 11. Światło14 Podwójne załamanie (CaCO 3 ) - własności optyczne kryształów zależą od kierunku rozchodzenia się światła. Oś optyczna – Kierunek, w którym światło rozchodzi się z jednakowa prędkością niezależnie od jego polaryzacji. Kryształy dodatnie i ujemne. Dichroizm – jeden z promieni (zw, nzw) jest silniej absorbowany – polaroidy (turmalin). Zjawisko skręcenia polaryzacji światła – materiały optycznie czynne prawo i lewoskrętne. Dwójłomność wymuszona – mechanicznie, elektrycznie (ciało wykazujące właściwości izotropowe pod wpływem wymuszenia staje się anizotropowym). n zw -n nzw =kp; n zw -n nzw =BE 2. Rozpraszanie światła Promieniowanie rozproszone, rozpraszanie moleku- larne, prawo Rayleigha – I~ -4 R 2, kolor nieba – efekt rozpraszania zależy od długości fali i jest intensywniejszy dla fal krótkich. Rozpraszanie geometryczne.

15 ___________________________________________________________________________________________________________________________ Zjawisko Dopplera w optyce 11. Światło15 Częstotliwość fali świetlnej odbieranej przez obserwatora zależy od względnej pręd- kości źródła światła i obserwatora (prędkość światła nie zależy od prędkości źródła, nie zależy od układu odniesienia). Przy wzajemnym oddalaniu się źródła i obserwatora (u>0) częstotliwość „widziana” przez obserwatora będzie malała – przesunięcie ku czerwieni, przy zbliżaniu się (u<0) częstotliwość „widziana” będzie rosła – przesunięcie w stronę fioletu: podłużne zjawisko Dopplera Poprzeczne zjawisko Dopplera (  /2) zachodzi dla dużego  :

16 ___________________________________________________________________________________________________________________________ Holografia 11. Światło16 Moduł wektora pola elektrycznego zmienia się: równanie fali świetlnej, E o – amplituda. Dwie fale o jednakowej częstotliwości: Otrzymywanie obrazów przestrzennych za pomocą światła spójnego


Pobierz ppt "___________________________________________________________________________________________________________________________ Fale świetlne 11. Światło1."

Podobne prezentacje


Reklamy Google