28. Получить в одномерном случае волновое уравнение для электромагнитных волн и выражение для фазовой скорости.
Из
уравнений Максвелла следует, что:
=>
;
В случае вакуума:
;
.
29. Эффект Доплера для электромагнитных волн. Продольный и поперечный эффекты.
Эффект
Доплера –изменение частоты волн,
воспринимаемых приёмником при движении
источника и приёмника относительно
упругой среды. Продольный эффект
(относительная скорость направлена
вдоль прямой, соединяющей источник и
приёмник). Применение: ГАИ, астрофизике…
.
Поперечный (относительная скорость
перпендикулярна прямой, соединяющей
источник и приёмник). Применение:
распознание двойных звёзд.
.
30. Дипольное излучение, его характеристики и закономерности.
Дипольный
момент изменяется по закону
.
Волна, излучаемая диполем – сферическая.
*рисунок1*
~
~
.
Интенсивность I~
* рисунок 2*
диаграмма направленности излучения
диполя.
31. Когерентность света. Параметры когерентности. Оценки для типичных случаев.
КОГЕРЕНТНОСТЬ СВЕТА - взаимная согласованность протекания во времени световых колебаний в разных точках пространства и (или) времени, характеризующая их способность к интерференции.
Пар-ры: Площадь когерентности - площадь S0 на плоскости, нормальной направлению на источник, ограниченная кривой, в пределах к-рой с. в. к. между любыми двумя точками не падает ниже нек-рой заданной величины.
Временем когерентности t0 наз. мин. задержка между интерферирующими световыми волнами, снижающая до заданной малой величины, напр. до 0. Зависимость даётся преобразованием Фурье от спектра мощности поля.
32. Интерференция света. Параметры интерференции. Возможность наблюдения.
Интерференция
– явление наложения волн, при котором
происходит их взаимное усиление в одних
точках пространства и ослабление в
других. Просто способ получения
интерференции: метод разделения волны,
излучаемой одним источником на 2 части,
которые затем накладываются друг на
друга. Пусть 2 луча выходят из точки А,
проходят через разные среды и встречаются
в точке В. *рисунок*
;
;
;
,
где Δ – разность хода =
.
Условие
интерференционного max:
,
n=0,1,2…
Условие
интерференционного min:
,
n=0,1,2…
.
Возможности: в тонких плёнках, опыт Юнга, зеркала Френеля, кольца Ньютона.
33. Рассчитать разность хода, координаты максимумов и минимумов, расстояние между интерференционными полосами и ширину полос в опыте Юнга.
Разность
хода (см. предыдущий билет):
;
;
;
;
,
т.к.
,
то
;
,
подставим (прошлый вопрос) и получим
,
n=0,1,2…
,
n=0,1,2…
Ширина интерференционной полосы –
расстояние между двумя соселними max
(или min):
.
34. Интерференция света в тонких пленах. Просветление оптики.
Рассм. интерф. возник. при освещение удал. источником тонкого слоя пленок.
Оптич. длина пути света назыв приозввед. геометрич. длины пути l пройденного светом в среде, на показатель приломления среды S=nl
Оптич.
разность хода двух волн назыв. разность
оптич длин пути этих волн.
Пусть на плоскопараллельную пластину толщиной d абсол. показатель преломления n, падает пучок света под углом α. Т.к. лучи 1 и 2 получены из одного луча, то они являются монохром, и когерент. Если эти лучи свести в одну точку, то они будут интерферировать.
Разность
хода приобр. Лучами 1и2 до того как они
сойдутся в точке С
При
будут наблюд мах, при
будет наблюд мин.
Разность хода лучей 1 и 2 завис от толщины пластинки, показ-ля прилом-я, угла пад-я и угла прилом-я.
Различают два вида интерф. картин:
Полосы равного наклона (цвет тонких пленок)
Полосы равной толщины (оптич клин, кольца Н)
Полосы равного наклона - интерф-е явления на плоска-парал пленках в парал пучке световых лучей при постоянном угле падения всех лучей.
Если
же пленка представляет собой клин(
)
то наблюд-я картина пред-ет собой полосы
равной толщины.
Классич примером явл-ся кольца Ньютона.