Која е оптичката и геометриската патека на светлината. Геометриска оптика. Закон за рефлексија на светлина
Од (4) следува дека резултатот од додавањето на два кохерентни светлосни зраци зависи и од разликата на патеката и од брановата должина на светлосниот бран. Брановата должина во вакуум се определува со количината, каде Со= 310 8 m / s е брзината на светлината во вакуум, и 
- фреквенцијата на светлосни вибрации. Брзината на светлината v во кој било оптички проѕирен медиум е секогаш помала од брзината на светлината во вакуум и односот 
повикани оптичка густинасреда. Оваа вредност е нумерички еднаква на апсолутниот индекс на рефракција на медиумот.
Фреквенцијата на светлосни вибрации одредува бојасветлосен бран. Кога се движите од една средина во друга, бојата не се менува. Ова значи дека фреквенцијата на светлосни вибрации во сите медиуми е иста. Но, тогаш, кога светлината поминува, на пример, од вакуум во медиум со индекс на рефракција nбрановата должина мора да се промени 
, кој може да се трансформира вака:
,
каде што 0 е брановата должина во вакуум. Односно, кога светлината поминува од вакуум во оптички погуста средина, должината на светлосниот бран е се намалува v nеднаш. На геометриската патека 
во средина со оптичка густина nќе одговара
бранови. (5)
Магнитудата 
повикани должина на оптичката патекасветлина во материјата:
Должина на оптичка патека 
светлината во супстанцијата се нарекува производ на должината на нејзината геометриска патека во оваа средина според оптичката густина на медиумот:
.
Со други зборови (види релација (5)):
Должината на оптичката патека на светлината во супстанцијата е нумерички еднаква на должината на патеката во вакуум, на која се вклопува ист број светлосни бранови како и на геометриската должина во супстанцијата.
Бидејќи резултатот од пречки зависи од фазно поместувањепомеѓу интерферентните светлосни бранови, тогаш е неопходно да се оцени резултатот од пречки оптичкиразликата во патеката на двата греди
,
која содржи ист број бранови без разликана оптичката густина на медиумот.
2.1.3 Пречки во тенки филмови
Поделбата на светлосните зраци на „половини“ и појавата на шема на пречки е можна и во природни услови. Природните „уреди“ за делење на светлосните зраци на „половини“ се, на пример, тенки филмови. Слика 5 покажува тенок проѕирен филм со дебелина од 
, на кој под агол 
зрак од паралелни светлосни зраци е инцидент (рамнински електромагнетен бран). Зракот 1 делумно се рефлектира од горната површина на филмот (зрак 1), а делумно се прекршува во внатрешноста на филмот.
ки под агол на прекршување 
... Прекршениот зрак делумно се рефлектира од долната површина и излегува од филмот паралелно со зракот 1 (зрак 2). Ако овие зраци се насочени кон собирна леќа Л, потоа на екранот E (во фокусната рамнина на објективот) тие ќе пречат. Резултатот од пречки ќе зависи од оптичкиразликата во патеката на овие зраци од точката на „поделба“ 
до местото на средбата 
... Сликата го покажува тоа геометрискиразликата во патеките на овие зраци е еднаква на разликата геом . =ABC-AД.
Брзината на светлината во воздухот е речиси еднаква на брзината на светлината во вакуум. Затоа, оптичката густина на воздухот може да се земе како единица. Ако оптичката густина на филмскиот материјал n, тогаш должината на оптичката патека на прекршениот зрак во филмот е ABCn... Дополнително, кога зракот 1 се рефлектира од оптички погуст медиум, фазата на бранот се менува на спротивна, односно се губи половина бран (или обратно - се стекнува). Така, разликата во оптичката патека на овие зраци треба да биде напишана во форма
на големо . = ABCn – н.е / . (6)
Сликата го покажува тоа ABC = 2г/ cos р, А
AD = ACгрев јас = 2г tg ргрев јас.
Ако ја ставиме оптичката густина на воздухот n v= 1, тогаш познат од училишниот курс Снелов закондава за индексот на прекршување (оптичка густина на филмот) зависноста
... (6а)
Заменувајќи го сето ова во (6), по трансформациите ја добиваме следнава врска за разликата на оптичката патека на интерферентните зраци:
Бидејќи кога зракот 1 се рефлектира од филмот, фазата на бранот е обратна, а потоа се менуваат условите (4) за максимум и минимум на пречки:
- состојба макс
- состојба мин. (8)
Може да се покаже дека за поминувањесветлина низ тенок филм, се појавува и шема на пречки. Во овој случај нема да има загуба од половина бран, а условите (4) се задоволени.
Така, условите макси минво случај на пречки на зраци што се рефлектираат од тенок филм, се одредуваат со односот (7) помеѓу четири параметри - 
Го следи тоа:
1) во „комплексна“ (немонохроматска) светлина, филмот ќе биде обоен со бојата чија бранова должина 
ја задоволува состојбата макс;
2) менување на наклонот на зраците ( 
), можете да ги промените условите макс, правејќи го филмот темен, потоа лесен, а кога го осветлувате филмот со различен зрак на светлосни зраци, можете да добиете пруги« еднаков наклон„Соодветно на состојбата максспоред аголот на инциденцата 
;
3) ако филмот има различна дебелина на различни места ( 
), тогаш ќе се покаже ленти со еднаква дебелинана кој се исполнети условите макспо дебелина 
;
4) под одредени услови (услови минсо вертикална инциденца на зраци на филмот), светлината што се рефлектира од површините на филмот ќе се изгаснат една со друга, и рефлексииод филмот нема да биде.
1. Должината на оптичката патека е производ на геометриската должина d на патеката на светлосниот бран во дадена средина со апсолутниот индекс на прекршување на оваа средина n.
2. Фазната разлика на два кохерентни бранови од еден извор, од кои едниот ја поминува должината на патеката во медиум со апсолутен индекс на рефракција, а другиот - должината на патеката во медиум со апсолутен индекс на рефракција:
каде,, λ е брановата должина на светлината во вакуум.
3. Ако должината на оптичките патеки на два зраци се еднакви, тогаш таквите патеки се нарекуваат тавтохрони (не воведуваат фазна разлика). Во оптичките системи кои даваат стигматични слики на извор на светлина, условот на тавтохроничност е задоволен со сите патеки на зраци кои излегуваат од истата точка на изворот и се собираат во соодветната точка на сликата.
4. Вредноста се нарекува разлика на оптичката патека на двата зраци. Разликата во ударот е поврзана со фазната разлика:
Ако два светлосни зраци имаат заеднички почетни и крајни точки, тогаш разликата во должината на оптичките патеки на таквите зраци се нарекува разлика во оптичката патека
Услови за максимум и минимум за пречки.
Ако вибрациите на вибраторите A и B се совпаѓаат во фаза и имаат еднакви амплитуди, тогаш очигледно е дека добиеното поместување во точката C зависи од разликата во патеката на двата брана.
Максимални услови:
Ако разликата во патеките на овие бранови е еднаква на цел број бранови (т.е. парен број полубранови)
Δd = kλ, каде k = 0, 1, 2, ..., тогаш се формира максимум на пречки во точката на суперпозиција на овие бранови.
Максимална состојба: 
Амплитуда на добиената осцилација A = 2x 0 .
Минимална состојба:
Ако разликата во патеката на овие бранови е еднаква на непарен број полубранови, тогаш тоа значи дека брановите од вибраторите A и B ќе дојдат до точката C во антифаза и ќе се поништат еден со друг: амплитудата на добиената осцилација е А = 0.
Минимална состојба: 
Ако Δd не е еднаков на цел број на полубранови, тогаш 0< А < 2х 0 .
Феноменот на дефракција на светлината и условите за негово набљудување.
Првично, феноменот на дифракција се толкува како бран што се наведнува околу пречка, односно пробивање на бран во областа на геометриска сенка. Од гледна точка на модерната наука, дефиницијата за дифракција како светлосно свиткување околу пречка се препознава како недоволна (претесна) и не е сосема соодветна. Така, дифракцијата е поврзана со многу широк опсег на феномени кои се појавуваат за време на ширењето на брановите (во случај да се земе предвид нивното просторно ограничување) во нехомогени медиуми.
Дифракцијата на брановите може да се манифестира:
во трансформацијата на просторната структура на брановите. Во некои случаи, таквата трансформација може да се смета како „свиткување наоколу“ од бранови на пречки, во други случаи - како проширување на аголот на ширење на брановите зраци или нивно отстапување во одредена насока;
во распаѓањето на брановите во нивниот фреквентен спектар;
во трансформацијата на поларизацијата на брановите;
при промена на фазната структура на брановите.
Најдобро проучено е дифракцијата на електромагнетните (особено оптичките) и акустичните бранови, како и гравитациско-капиларните бранови (бранови на површината на течноста).
Еден од важните посебни случаи на дифракција е дифракција на сферичен бран на некоја пречка (на пример, на цевката на леќите). Оваа дифракција се нарекува Френелова дифракција.
Принципот Хајгенс-Френел.
Според принципот Хајгенс-Френелсветлосен бран возбуден од извор Сможе да се претстави како резултат на суперпозиција на кохерентни секундарни бранови. Секој елемент на површината на бранот С(сл.) служи како извор на секундарен сферичен бран, чија амплитуда е пропорционална на вредноста на елементот dS.
Амплитудата на овој секундарен бран се намалува со растојанието род изворот на секундарниот бран до точката на набљудување според закон 1 / р... Затоа, од секоја локација dSбранова површина до точка на набљудување Рдоаѓа елементарна вибрација:
Каде ( ωt + α 0) Дали е фазата на осцилацијата на локацијата на површината на бранот С, к- бран број, р- растојание од површинскиот елемент dSдо точка Пво која доаѓа двоумењето. Фактор а 0се одредува со амплитудата на осцилацијата на светлината на местото на суперпозиција на елементот dS... Коефициент Кзависи од аголот φ
помеѓу нормалното на локацијата dSи насока кон точка Р... На φ = 0
овој коефициент е максимален, и на φ / 2тоа е нула.
Добиеното нишање во една точка Ре суперпозиција на вибрации (1) земени за целата површина С:
Оваа формула е аналитички израз на принципот Хајгенс-Френел.
Да претпоставиме дека во одреден момент во просторот O бранот е поделен на две кохерентни. Еден од нив ја минува патеката S 1 во средина со индекс на прекршување n 1, а втората ја поминува патеката S 2 во медиум со индекс n 2, по што брановите се надредени во точката P. Ако во дадено време тфазите на бранот во точката О се исти и еднакви j 1 = j 2 = w т, тогаш во точката P фазите на брановите ќе бидат еднакви, соодветно
каде v 1и v 2- фазни брзини во медиум. Фазната разлика δ во точката P ќе биде еднаква на
При што v 1 =в/n 1 , v 2 =в/n 2. Заменувајќи ги овие количини во (2), добиваме
Бидејќи, каде l 0 е брановата должина на светлината во вакуум, тогаш
Должина на оптичка патека Lво оваа средина се нарекува производ на растојание Споминато од светлината во медиумот, со апсолутниот индекс на рефракција на медиумот n:
L = S n.
Така, од (3) произлегува дека фазната промена не се одредува само од растојанието С, и должината на оптичката патека Лво дадена средина. Ако бранот помине низ неколку медиуми, тогаш L = Σn i S i... Ако медиумот е оптички нехомогена (n ≠ const), тогаш.
Количеството δ може да се претстави како:
каде L 1и L 2- оптички должини на патеки во соодветни медиуми.
Вредност еднаква на разликата помеѓу должината на оптичката патека на два бранови Δ опт = L 2 - L 1
се нарекуваат разлика во оптичката патека... Тогаш за δ имаме:
Споредбата на должината на оптичките патеки на два бранови кои пречат овозможуваат да се предвиди резултатот од нивното мешање. На точките за кои
ќе се набљудува издигнувања(разликата на оптичката патека е еднаква на цел број бранови должини во вакуум). Максимален редослед мпокажува колку бранови должини во вакуум е разликата во оптичката патека на брановите кои пречат. Доколку бодовите го задоволуваат условот
Должина на оптичка патека
Должина на оптичка патекапомеѓу точките A и B на проѕирна средина е растојанието преку кое светлината (оптичко зрачење) би се пропагирала во вакуум за време на нејзиното поминување од A до B. Должината на оптичката патека во хомогена средина е производ на растојанието поминато од светлината во медиум со индекс на рефракција n со индекс на рефракција:
За нехомогена средина, неопходно е да се подели геометриската должина на толку мали интервали што може да се земе предвид константа на индексот на рефракција во овој интервал:
Вкупната должина на оптичката патека се наоѓа со интегрирање:
Фондацијата Викимедија. 2010 година.
Погледнете што е „должина на оптичка патека“ во другите речници:
Производот на должината на патеката на светлосниот зрак и индексот на прекршување на медиумот (патеката што светлината би ја поминала во исто време, размножувајќи се во вакуум) ... Голем енциклопедиски речник
Помеѓу точките A и B на проѕирна средина, растојанието над кое светлината (оптичкото зрачење) би се пропагирала во вакуум во исто време што и е потребно да патува од А до Б во медиумот. Бидејќи брзината на светлината во која било средина е помала од нејзината брзина во вакуум, O. d ... Физичка енциклопедија
Најкраткото растојание што брановиот фронт на предавателот го минува од неговиот излезен прозорец до влезниот прозорец на приемникот. Извор: NPB 82 99 EdwART. Поимник на поими и дефиниции за опрема за безбедност и противпожарна заштита, 2010 ... Речник за итни случаи
должина на оптичката патека- (с) Збирот на производите на растојанијата покриени со монохроматско зрачење во различни медиуми со соодветните индекси на прекршување на овие подлоги. [ГОСТ 7601 78] Теми оптика, оптички уреди и мерења Општи поими оптички ... ... Технички водич за преведувач
Производот на должината на патеката на светлосниот зрак и индексот на прекршување на медиумот (патеката по која светлината би патувала во исто време, размножувајќи се во вакуум). * * * ДОЛЖИНА НА ОПТИЧКИ ПАТ ДОЛЖИНА НА ОПТИЧКИ ПАТ, производ на должината на патеката на светлосниот зрак за ... ... енциклопедиски речник
должина на оптичката патека- optinis kelio ilgis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. должина на оптичка патека vok. optische Weglänge, f rus. должина на оптичка патека, f pranc. longueur de trajet optique, f ... Fizikos terminų žodynas
Оптичка патека, помеѓу точките A и B на проѕирната средина; растојанието преку кое светлината (оптичкото зрачење) би се пропагирала во вакуум за време на нејзиното поминување од А до Б. Бидејќи брзината на светлината во кој било медиум е помала од нејзината брзина во ... ... Голема советска енциклопедија
Производот на должината на патеката на светлосниот зрак според индексот на прекршување на медиумот (патеката до која светлината би патувала во исто време, ширејќи се во вакуум) ... Природна наука. енциклопедиски речник
Геом концепт. и бранова оптика, се изразува како збир од производите на растојанијата! се пренесува со зрачење во распад. медиуми, до соодветните индекси на рефракција на медиумот. O. d. P. е еднакво на растојанието до ројот светлина што би поминало во исто време, ширејќи се во ... ... Голем енциклопедиски политехнички речник
ДОЛИЖИНАТА НА ПАТОТ помеѓу точките A и B на проѕирна средина е растојанието по кое светлината (оптичкото зрачење) би се пропагирала во вакуум во исто време што и е потребно да патува од А до Б во медиумот. Бидејќи брзината на светлината во кој било медиум е помала од нејзината брзина во вакуум ... Физичка енциклопедија
