mozok.click

Основні моделі і закони геометричної оптики. Вчення про явища поширення, відбивання та заломлення світла (геометрична оптика) - феноменологічна, тобто описова наука. Геометрична оптика не вивчає природу явищ, а описує закони поширення світла, виходячи з узагальнених емпіричних даних. Витоки цього вчення належать глибокій давнині. 

Природне і поляризоване світло. Дослідимо ще одну властивість світлових хвиль - їх поляризацію. Із дослідів Герца (§ 47) встановлено, що електромагнітні хвилі поперечні. Коливання зарядів у передавальній антені відбуваються вздовж її осі. Внаслідок чого в електромагнітній хвилі вектор напруженості електричного поля розташовано у тій же площині, що й вісь антени, а вектор індукції магнітного поля - у перпендикулярній площині.

Явище дисперсія світла. Якщо в темній кімнаті скляну призму освітити пучком світла від лампи розжарювання, то, придивившись, можна побачити, хцо у склі на межі з повітрям пучок білого світла розщепився на декілька кольорових пучків (мал. 226).

Дифракція на щілинах. Щоб дифракційна картина була більш вираженою, світло пропускають не крізь одну (чи дві) щілини, а крізь кілька паралельних щілин. У цьому разі крім явища дифракції відбувається ще й явище інтерференції, оскільки промені, які йдуть від усіх щілин, будуть когерентними. Відповідний пристрій називають дифракційною ґраткою (мал. 219). Це тонка пластинка, на яку нанесені паралельні штрихи з проміжками (щілинами) між ними.

Явище дифракції. Ознайомимось ще з одним хвильовим явищем - дифракцією. Дифракція - явище огинання хвилями перешкод.

Легко спостерігати дифракцію хвиль, які поширюються на поверхні води. Перешкоди порушують прямолінійність переміщення фронту хвилі. Якщо перешкода велика (порівняно з довжиною хвилі), то за нею хвиль немає.

Сучасна наука і техніка використовує інтерференцію світла для точних вимірювань, для визначення якості обробки поверхонь, для поліпшення якості зображень, отриманих оптичними приладами тощо. Інтерференційний метод вимірювання довжини хвилі світлового випромінювання дає змогу визначати її з точністю до 7-8 значущих цифр. 

Інтерференція у тонких плоско-паралельних пластинках. У природних умовах інтерференцію світла можна спостерігати на тонких мильних

бульбашках, на плівках бензину, розлитому на мокрому асфальті.

Когерентність світлових хвиль. Дуже часто в середовищі одночасно поширюється кілька різних хвиль, які можуть накладатись одна на одну, внаслідок чого в одних точках простору виникають коливання з максимальною, а в інших - з мінімальною амплітудою. Таким чином, на деяких ділянках інтенсивність світла виявиться більшою, на інших - меншою, тобто утвориться чергування світлих і темних ділянок - інтерференційна картина.

Розвиток уявлень про природу світла. Століттями тривали між вченими суперечки про природу світла. Світло стало для них одним з «найміцні-ших горішків», його навіть називали «темною плямою у фізиці»! У 1678 р. голландський астроном і фізик Християн Гюйгенс запропонував хвильову теорію світла, згідно з якою світло - це хвилі, що поширюються в особливому, гіпотетичному середовищі - ефірі, який заповнює увесь простір і проникає всередину всіх тіл. 

Шкала електромагнітних хвиль. з_а довжиною хвилі К або частотою коливань (v) діапазон електромагнітних хвиль простягається від 10¹¹ м (3-Ю"³ Гц) до 10 ¹¹ м (3-Ю¹⁹ Гц).