6

Контрольные вопросы (часть 3) Волновая оптика

I.. Сформулируйте закон или дайте определение, запишите формулу и определите физические величины в этой формуле

1. Законы отражения, преломления и полного внутреннего отражения света. Принцип Ферма.

2. Интерференция света. Условия максимума и минимума интерференции. При каком соотношении между длиной когерентности и оптической разности хода возможно наблюдение интерференции света?

3. Дифракция света. Дифракция Френеля на круглом отверстии и на диске.

4. Дифракция Фраунгофера на одной щели и на дифракционной решетке.

5. Дифракция на пространственной решетке. Понятие о рентгеновском спектральном анализе и о рентгеновском структурном анализе вещества.

6. Голография. Основная идея голографии. Плоские голограммы и голограммы на толстослойных эмульсиях (голограммы Денисюка).

7. Естественный и поляризованный свет. Поляризация света при отражении. Закон Брюстера.

8. Двойное лучепреломление. Закон Малюса, Одноосные кристаллы. Понятие оптической оси кристалла и главного сечения кристалла.

9. Применение явления поляризации света в устройствах отображения информации на жидких кристаллах.

10. Дисперсия света. Виды дисперсии света. Дисперсионные спектральные приборы.

II. Запишите ответ, дайте определение

1. Дайте определение светового потока и наименование световой и энергетической единиц измерения его в СИ.

2. Дайте определение светимости и наименование световой и энергетической единиц измерения ее в СИ.

3. Дайте определение силы света и наименование световой и энергетической единиц измерения ее в СИ.

4. Дайте определение яркости и наименование световой и энергетической единиц измерения ее в СИ.

5. Дайте определение освещенности и наименование световой и энергетической единиц измерения ее в СИ.

6. Дайте определение монохроматических волн. Укажите примерные границы оптического диапазона длин волн электромагнитного излучения.

7. Дайте определение когерентных волн. Объясните такие понятия как время и длина когерентности световых волн. Что такое пространственная когерентность?

8. Как связаны фазовые скорости распространения световых волн в среде и в вакууме? Дайте определение оптической длины пути, а также оптической разности хода двух световых волн.

9. Сформулируйте и запишите условия максимумов и минимумов интерференции света.

10. Сформулируйте принцип Гюйгенса-Френеля. Поясните этот принцип на примере точечного источника света.

11. В чем заключается метод зон Френеля. Объясните с помощью метода зон Френеля прямолинейность распространения света.

12. Дайте определение дифракционной решетки. Приведите основные характеристики дифракционной решетки (угловая дисперсия, разрешающая способность).

13. Сформулируйте и запишите закон Малюса. Приведите рисунок.

III. Запишите ответ, дайте обоснование ответа.

1. Запишите выражения для результирующей амплитуды и результирующей фазы колебаний при сложении двух когерентных волн, приходящих в данную точку. При каких разностях фаз двух волн наблюдаются максимумы и, соответственно, минимумы интерференции.

2. Установите связь между оптической разностью хода и разностью фаз двух когерентных волн, приходящих в данную точку.

3. Опыт Юнга и расчетная формула для расстояния между интерференционными полосами в опыте Юнга.

4. Полосы равного наклона. Запишите условия максимумов и минимумов интенсивности света при интерференции в тонких пленках.

5. Полосы равной толщины. Запишите формулу для расстояния между полосами при интерференции света на клине.

6. Кольца Ньютона и расчетная формула для радиусов темных колец Ньютона.

7. Запишите формулу для числа зон Френеля при дифракции света на круглом отверстии или диске в случае сферического фронта волны.

8. Условия максимумов и минимумов интенсивности света при дифракции на одной щели. Приведите график зависимости интенсивности света от угла дифракции при дифракции на одной щели.

9. Запишите условие главных максимумов интенсивности света при дифракции на дифракционной решетке (формулу дифракционной решетки). Приведите график зависимости интенсивности света от угла дифракции при дифракции на решетке.

10. Условие максимумов интенсивности при дифракции рентгеновских лучей на пространственной решетке (формулу Вульфа-Брэггов).

11. Запишите выражение для интенсивности естественного света, пропущенного через поляризатор и анализатор без учета потерь света.

12. Запишите выражение для интенсивности естественного света, пропущенного через поляризатор и анализатор с учетом потерь света.

13. Запишите формулу, описывающую поглощение света веществом (закон Бугера-Ламберта-Бера).