2.6. Оптика

2.6.1. Елементи геометричної оптики

1. В чому полягає фізичний зміст абсолютного показника заломлення середовища? Що таке відносний показник заломлення?

2. Сформулюйте і поясніть закони відбивання і заломлення світла на границі двох середовищ.

3. Поясніть явище повного внутрішнього відбивання. При якій умові воно відбувається? Чому рівний граничний кут?

4. В чому полягає принцип Ферма?

5. Намалюйте хід світлового променя при проходженні рівнобедренної і прямокутної призми. Яка формула призми? Промені якої частоти відхиляються на більший кут після проходження призми?

6. Яким чином реалізується побудова зображень предметів в лінзах і дзеркалах?

7. Що називається фокусом лінзи, сферичного дзеркала? Скільки фокусів є у лінзи. Чому рівна фокусна відстань і оптична сила лінзи?

8. Запишіть формулу тонкої лінзи і сферичного зеркала. Сформулюйте правило знаків для опуклої і угнутої лінзи, опуклого і угнутого дзер- кала. Що називаєтья лінійним збільшенням лінзи, дзеркала?

9. Побудуйте зображення предмета в збираючій лінзі і угнутому сферичному дзеркалі. Розгляньте всі різні характерні випадки розташування предмета і лінзи, дзеркала. Скільки їх є?

10. Побудуйте зображення предмета в розсівній лінзі і опуклому дзеркалі. Розгляньте всі різні характерні випадки розташування предмета і лінзи, дзеркала. Скільки їх є?

2.6.2. Інтерференція світла

1. Які основні твердження покладені в основу хвильової теорії світла? Який діапазон довжин світлових хвиль?

2. В чому полягає суть явища інтерференції? Яка необхідна умова інтерференції?

3. Які світлові хвилі в оптиці називають когерентними? В чому полягає суть понять часової і просторової когерентності?

4. Що таке оптична різниця ходу? Які умови підсилення і послаблення світлових хвиль при інтерференції?.

5. Чому світло від макроскопічних джерел є некогерентним? Перечисліть і охарактеризуйте основні методи спостереження інтерференції від макроскопічних джерел.

6. Приведіть розрахунок інтерференційної картини від двох когерентних джерел.

7. Виведіть умови підсилення і послаблення світла при його проходженні через тонку плоско-паралельну пластинку.

8. Виведіть умови підсилення і послаблення світла при його відбитті від тонкої плоско-паралельної пластинки.

9. Як можна одержати кільця Ньютона? Виведіть формулу для радіусів світлих кілець Ньютона у відбитому світлі.

10. Що таке ітерферометри? Які є типи інтерферометрів і яке їх технічне застосування?

2.6.3. Дифракція світла

1. В чому полягає явище дифракції світла? За яких умов можна спостерігати дифракцію світлових хвиль?

2. В чому суть принципу Гюйгенса-Френеля? Яке його математичне формулювання?

3. В чому полягає принцип побудови зон Френеля? Користуючись цим принципом, розрахуйте амплітуду сферичної світлової хвилі в центрі екрана.

4. Яка дифракційна картина буде спостерігатись на екрані від круглого отвору? Яка умова максимальної освітленості в центрі екрану?

5. Яка дифракційна картина буде спостерігатись на екрані від непрозорого диску? Що буде спостерігатись в центрі?

6. За яких умов спостерігається дифракція Фраунгофера? Запишіть умови дифракційних максимумів і мінімумів при дифракції Фраунгофера на щілині.

7. Що таке дифракційна гратка? Запишіть умови головних дифракційних максимумів і мінімумів, а також додаткових мінімумів при дифракції світла на гратці.

8. Користуючись критерієм Релея, отримайте формулу для роздільної здатності дифракційної гратки. Яке технічне застосування дифракційних граток?

9. Поясніть дифракцію рентгенівських променів на кристалічній гратці. Виведіть формулу Вульфа-Бреггов. В чому суть методів рентгеноструктурного аналіза і рентгенівської спектроскопії?

10. Дайте поняття про голографію. В чому полягає ідея голографування? Який принцип одержання голограми?