Kas yra optinis ir geometrinis šviesos kelias. Geometrinė optika. Šviesos atspindžio dėsnis
Iš (4) matyti, kad dviejų koherentinių šviesos spindulių pridėjimo rezultatas priklauso ir nuo šviesos bangos kelio skirtumo, ir nuo bangos ilgio. Bangos ilgį vakuume lemia kiekis, kur su= 310 8 m/s – šviesos greitis vakuume, ir 
- šviesos virpesių dažnis. Šviesos greitis v bet kurioje optiškai skaidrioje terpėje visada yra mažesnis už šviesos greitį vakuume ir santykį 
paskambino optinis tankis trečiadienį. Ši reikšmė skaitine prasme yra lygi terpės absoliučiajam lūžio rodikliui.
Šviesos virpesių dažnis lemia Spalvašviesos banga. Pereinant iš vienos aplinkos į kitą, spalva nesikeičia. Tai reiškia, kad šviesos virpesių dažnis visose terpėse yra vienodas. Bet tada, kai šviesa pereina, pavyzdžiui, iš vakuumo į terpę su lūžio rodikliu n bangos ilgis turi pasikeisti 
, kurį galima transformuoti taip:
,
čia 0 yra bangos ilgis vakuume. Tai yra, kai šviesa pereina iš vakuumo į optiškai tankesnę terpę, šviesos bangos ilgis mažėja v n kartą. Geometriniame kelyje 
optinio tankio aplinkoje n tiks
bangos. (5)
Didumas 
paskambino optinio kelio ilgisšviesa materijoje:
Optinio kelio ilgis 
šviesa medžiagoje vadinama jos geometrinio kelio ilgio šioje terpėje sandauga pagal terpės optinį tankį:
.
Kitaip tariant (žr. ryšį (5)):
Šviesos optinio kelio ilgis medžiagoje skaitine prasme yra lygus kelio ilgiui vakuume, kuriame telpa tiek pat šviesos bangų, kiek ir geometriniame ilgyje medžiagoje.
Nes trukdžių rezultatas priklauso nuo fazės poslinkis tarp trukdančių šviesos bangų, tuomet reikia įvertinti trukdžių rezultatą optinis dviejų spindulių kelio skirtumas
,
kuriame yra tiek pat bangų nepaisant apie terpės optinį tankį.
2.1.3 Trikdžiai plonose plėvelėse
Šviesos pluoštų padalijimas į „puses“ ir trukdžių modelio atsiradimas taip pat įmanomas natūraliomis sąlygomis. Natūralūs „prietaisai“, skirti padalyti šviesos pluoštus į „puses“, yra, pavyzdžiui, plonos plėvelės. 5 paveiksle pavaizduota plona permatoma plėvelė, kurios storis 
, į kurią kampu 
krinta lygiagrečių šviesos spindulių spindulys (plokštuminė elektromagnetinė banga). 1 pluoštas iš dalies atsispindi nuo viršutinio plėvelės paviršiaus (spindulys 1), o iš dalies lūžta plėvelės viduje.
ki lūžio kampu 
... Lūžęs spindulys iš dalies atsispindi nuo apatinio paviršiaus ir išeina iš plėvelės lygiagrečiai pluoštui 1 (spindulys 2). Jeigu šie spinduliai nukreipti į surenkantį lęšį L, tada ekrane E (objektyvo židinio plokštumoje) jie trukdys. Trikdžių rezultatas priklausys nuo optinisšių spindulių kelio skirtumas nuo "dalijimosi" taško 
į susitikimo vietą 
... Paveikslas tai rodo geometrinisšių spindulių takų skirtumas lygus skirtumui geom . =ABC-AD.
Šviesos greitis ore yra beveik lygus šviesos greičiui vakuume. Todėl optinis oro tankis gali būti laikomas vienetu. Jei plėvelės medžiagos optinis tankis n, tada lūžusio pluošto optinio kelio ilgis plėvelėje yra ABCn... Be to, kai spindulys 1 atsispindi nuo optiškai tankesnės terpės, bangos fazė pasikeičia į priešingą, tai yra, pusė bangos prarandama (arba atvirkščiai – įgyjama). Taigi šių spindulių optinio kelio skirtumas turėtų būti parašytas formoje
didmeninė prekyba . = ABCn – REKLAMA / . (6)
Paveikslas tai rodo ABC = 2d/ cos r, a
AD = AC nuodėmė i = 2dtg r nuodėmė i.
Jei įdėtume optinį oro tankį n v= 1, tada žinomas iš mokyklos kurso Snello dėsnis suteikia lūžio rodikliui (plėvelės optiniam tankiui) priklausomybę
... (6a)
Visa tai pakeitus (6), po transformacijų gauname tokį trukdžių spindulių optinio kelio skirtumo ryšį:
Nes kai 1 spindulys atsispindi nuo plėvelės, bangos fazė pasikeičia, tada pasikeičia didžiausio ir mažiausio trukdžių sąlygos (4):
- būklė maks
- būklė min. (8)
Galima parodyti, kad už praeinantšviesa per ploną plėvelę, taip pat atsiranda trukdžių raštas. Šiuo atveju nebus prarasta pusė bangos, o sąlygos (4) yra įvykdytos.
Taigi sąlygos maks ir min nuo plonos plėvelės atsispindėjusių spindulių trukdžių nustatomi pagal ryšį (7) tarp keturių parametrų - 
Tai seka:
1) „sudėtingoje“ (ne monochromatinėje) šviesoje plėvelė bus nuspalvinta spalva, kurios bangos ilgis 
tenkina sąlygą maks;
2) keičiant spindulių polinkį ( 
), galite pakeisti sąlygas maks, padarydami plėvelę tamsią, tada šviesią, o apšvietę plėvelę besiskiriančiu šviesos spindulių pluoštu, galite gauti juosteles« vienodas nuolydis„Atitinka būklę maks kritimo kampu 
;
3) jei plėvelė skirtingose vietose yra skirtingo storio ( 
), tada jis bus parodytas vienodo storio juostelės kurios sąlygos yra įvykdytos maks pagal storį 
;
4) tam tikromis sąlygomis (sąlygomis min kai spinduliai patenka į plėvelę vertikaliai), nuo plėvelės paviršių atsispindėjusi šviesa užges viena kitą ir atspindžiai iš filmo nebus.
1. Optinio kelio ilgis yra šviesos bangos kelio tam tikroje terpėje geometrinio ilgio d sandauga su šios terpės absoliučiu lūžio rodikliu n.
2. Dviejų koherentinių bangų fazių skirtumas iš vieno šaltinio, iš kurių viena kerta kelio ilgį terpėje su absoliučiu lūžio rodikliu, o kita - kelio ilgį terpėje su absoliučiu lūžio rodikliu:
čia,, λ yra šviesos bangos ilgis vakuume.
3. Jeigu dviejų pluoštų optinio kelio ilgiai lygūs, tai tokie keliai vadinami tautochroniniais (neįvedančiais fazių skirtumo). Optinėse sistemose, kurios suteikia stigminius šviesos šaltinio vaizdus, tautochroniškumo sąlygą tenkina visi spindulių keliai, išeinantys iš to paties šaltinio taško ir susirenkantys atitinkamame vaizdo taške.
4. Reikšmė vadinama dviejų pluoštų optinio kelio skirtumu. Eigos skirtumas yra susijęs su fazių skirtumu:
Jei du šviesos pluoštai turi bendrus pradžios ir pabaigos taškus, tada vadinamas tokių pluoštų optinio kelio ilgių skirtumas optinio kelio skirtumas
Maksimalios ir minimalios trukdžių sąlygos.
Jei vibratorių A ir B virpesiai sutampa fazėje ir turi vienodas amplitudes, tai akivaizdu, kad atsirandantis poslinkis taške C priklauso nuo dviejų bangų kelio skirtumo.
Maksimalios sąlygos:
Jei šių bangų kelių skirtumas yra lygus sveikajam bangų skaičiui (t. y. lyginiam pusbangių skaičiui)
Δd = kλ, kur k = 0, 1, 2, ..., tada šių bangų superpozicijos taške susidaro interferencijos maksimumas.
Maksimali būklė: 
Gauto svyravimo amplitudė A = 2x 0 .
Minimali sąlyga:
Jei šių bangų kelio skirtumas yra lygus nelyginiam pusbangių skaičiui, tai reiškia, kad vibratorių A ir B bangos pateks į tašką C antifazėje ir panaikins viena kitą: susidariusio virpesio amplitudė yra A = 0.
Minimali sąlyga: 
Jei Δd nėra lygus sveikajam pusbangių skaičiui, tada 0< А < 2х 0 .
Šviesos defrakcijos reiškinys ir jo stebėjimo sąlygos.
Iš pradžių difrakcijos reiškinys buvo aiškinamas kaip bangos lenkimas aplink kliūtį, tai yra bangos prasiskverbimas į geometrinio šešėlio sritį. Šiuolaikinio mokslo požiūriu difrakcijos, kaip šviesos lenkimo aplink kliūtį, apibrėžimas pripažįstamas kaip nepakankamas (per siauras) ir ne visai adekvatus. Taigi difrakcija siejama su labai plačiu reiškinių spektru, atsirandančiu bangoms sklindant (atsižvelgiant į jų erdvinį ribotumą) nehomogeninėse terpėse.
Bangų difrakcija gali pasireikšti:
bangų erdvinės struktūros transformacijoje. Kai kuriais atvejais tokia transformacija gali būti laikoma kliūčių bangų „lenkimu“, kitais atvejais - bangų pluoštų sklidimo kampo išplėtimu arba jų nuokrypiu tam tikra kryptimi;
skaidant bangas jų dažnių spektre;
bangų poliarizacijos transformacijoje;
keičiant bangų fazinę struktūrą.
Geriausiai ištirta elektromagnetinių (ypač optinių) ir akustinių bangų, taip pat gravitacinių-kapiliarinių bangų (bangų ant skysčio paviršiaus) difrakcija.
Vienas iš svarbių specialiųjų difrakcijos atvejų yra sferinės bangos difrakcija ant kokios nors kliūties (pavyzdžiui, ant objektyvo vamzdžio). Ši difrakcija vadinama Frenelio difrakcija.
Huygenso-Fresnelio principas.
Pagal Huygens-Fresnelio principąšviesos banga, kurią sužadina šaltinis S gali būti pavaizduotas kaip koherentinių antrinių bangų superpozicijos rezultatas. Kiekvienas bangos paviršiaus elementas S(Pav.) tarnauja kaip antrinės sferinės bangos, kurios amplitudė yra proporcinga elemento vertei, šaltinis. dS.
Šios antrinės bangos amplitudė mažėja didėjant atstumui r nuo antrinės bangos šaltinio iki stebėjimo taško pagal dėsnį 1/r... Todėl iš kiekvienos svetainės dS bangos paviršius iki stebėjimo taško R atsiranda elementari vibracija:
kur ( ωt + α 0) Ar svyravimo fazė bangos paviršiaus vietoje S, k- bangos numeris, r- atstumas nuo paviršiaus elemento dS iki taško Pį kurį ateina dvejonės. faktorius a 0 lemia šviesos virpesių amplitudė elemento superpozicijos vietoje dS... Koeficientas K priklauso nuo kampo φ
tarp normalios ir svetainės dS ir kryptis į tašką R... At φ = 0
šis koeficientas yra didžiausias, o prie φ / 2 tai yra nulis.
Gautas svyravimas taške R yra viso paviršiaus virpesių superpozicija (1). S:
Ši formulė yra analitinė Huygens-Fresnelio principo išraiška.
Tarkime, kad tam tikrame erdvės O taške banga yra padalinta į dvi koherentines. Vienas iš jų kerta kelią S 1 terpėje, kurios lūžio rodiklis n 1, o antrasis kerta kelią S 2 terpėje, kurios indeksas n 2, po kurio bangos dedamos taške P. Jei tam tikru metu t bangos fazės taške O yra vienodos ir lygios j 1 = j 2 = w t, tada taške P bangų fazės bus atitinkamai lygios
kur prieš 1 ir v 2- fazių greičiai terpėje. Fazių skirtumas δ taške P bus lygus
Kuriame v 1 =c/n 1 , v 2 =c/n 2. Pakeitę šiuos kiekius į (2), gauname
Kadangi, kur l 0 yra šviesos bangos ilgis vakuume, tada
Optinio kelio ilgis Lšioje aplinkoje vadinamas atstumo sandauga S praleidžiama šviesa terpėje, pagal terpės absoliutų lūžio rodiklį n:
L = S n.
Taigi iš (3) išplaukia, kad fazės pokytį lemia ne tik atstumas S ir optinio kelio ilgį L tam tikroje aplinkoje. Jei banga praeina per kelias laikmenas, tada L = Σn i S i... Jei terpė yra optiškai nevienalytė (n ≠ const), tai.
Dydis δ gali būti pavaizduotas taip:
kur L 1 ir L 2- optinio kelio ilgiai atitinkamose laikmenose.
Reikšmė, lygi skirtumui tarp dviejų bangų optinio kelio ilgių Δ opt = L 2 - L 1
yra vadinami optinio kelio skirtumas... Tada δ turime:
Dviejų trukdančių bangų optinio kelio ilgių palyginimas leidžia numatyti jų trukdžių rezultatą. Taškuose, už kuriuos
bus stebimas aukštumos(optinio kelio skirtumas lygus sveikajam skaičiui bangų ilgių vakuume). Maksimalus užsakymas m parodo, kiek bangų ilgių vakuume yra trukdančių bangų optinio kelio skirtumas. Jei taškai tenkina sąlygą
Optinio kelio ilgis
Optinio kelio ilgis tarp skaidrios terpės taškų A ir B yra atstumas, per kurį šviesa (optinė spinduliuotė) sklistų vakuume, eidama iš A į B. Optinio kelio ilgis vienalytėje terpėje yra atstumo, kurį šviesa nukeliauja terpėje, sandauga. terpė, kurios lūžio rodiklis n pagal lūžio rodiklį:
Nehomogeninei terpei geometrinį ilgį reikia padalyti į tokius mažus intervalus, kad šiame intervale būtų galima laikyti lūžio rodiklio konstantą:
Bendras optinio kelio ilgis randamas integruojant:
Wikimedia fondas. 2010 m.
Pažiūrėkite, kas yra „Optinio kelio ilgis“ kituose žodynuose:
Šviesos pluošto kelio ilgio ir terpės lūžio rodiklio sandauga (kelio, kurį šviesa nueitų per tą patį laiką, skleisdama vakuume) ... Didysis enciklopedinis žodynas
Tarp skaidrios terpės taškų A ir B – atstumas, per kurį šviesa (optinė spinduliuotė) pasklistų vakuume per tiek pat laiko, kiek ji terpėje nukeliautų iš A į B. Kadangi šviesos greitis bet kurioje terpėje yra mažesnis už greitį vakuume, O. d ... Fizinė enciklopedija
Trumpiausias atstumas, kurį siųstuvo bangos frontas nukeliauja nuo išėjimo lango iki imtuvo įėjimo lango. Šaltinis: NPB 82 99 EdwART. Apsaugos ir priešgaisrinės įrangos terminų ir apibrėžimų žodynas, 2010 m. Skubios pagalbos žodynas
optinio kelio ilgis- (s) Atstumų, kuriuos įveikia monochromatinė spinduliuotė skirtingose terpėse, sandaugų suma pagal atitinkamus šių terpių lūžio rodiklius. [GOST 7601 78] Temos optika, optiniai prietaisai ir matavimai Bendrieji terminai optiniai ... ... Techninis vertėjo vadovas
Šviesos pluošto kelio ilgio ir terpės lūžio rodiklio sandauga (kelio, kurį šviesa nueitų per tą patį laiką, sklindant vakuume). * * * OPTIC WAY LENGTH OPTIC WAY LENGTH, šviesos pluošto kelio ilgio sandauga iš ... ... enciklopedinis žodynas
optinio kelio ilgis- optinio kelio ilgio statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. optinio kelio ilgis vok. optische Weglänge, f rus. optinio kelio ilgis, f pranc. longueur de trajet optique, f ... Fizikos terminų žodynas
Optinis kelias, tarp skaidrios terpės taškų A ir B; atstumas, per kurį šviesa (optinė spinduliuotė) sklistų vakuume, eidama iš A į B. Kadangi šviesos greitis bet kurioje terpėje yra mažesnis už greitį ... ... Didžioji sovietinė enciklopedija
Šviesos pluošto kelio ilgio sandauga su terpės lūžio rodikliu (keliu, į kurį šviesa būtų nukeliavusi per tą patį laiką, skleisdama vakuume) ... Gamtos mokslai. enciklopedinis žodynas
Geom koncepcija. ir bangų optika, išreiškiama atstumų sandaugų suma! perduodama spinduliuote dekomp. terpės, į atitinkamus terpės lūžio rodiklius. O. d. P. yra lygus atstumui iki šviesos spiečiaus, kuris būtų praėjęs per tą patį laiką, pasklidęs ... ... Didysis enciklopedinis politechnikos žodynas
KELIO ILGIS tarp skaidrios terpės taškų A ir B – tai atstumas, per kurį šviesa (optinė spinduliuotė) pasklistų vakuume per tiek pat laiko, kiek ji terpėje nukeliautų iš A į B. Kadangi šviesos greitis bet kurioje terpėje yra mažesnis už greitį vakuume ... Fizinė enciklopedija
