7. Линзаның бас фокус аралығы және оптикалық күші. Жұқа линза теңдеуі
Линзаға қандайда бір параллель жарық шоқтарын түсірген кезде олардың қиылысқан жері фокустық арақашықтығы болады. Ойыс линзада ол жорамал, ал дөңес линзада шын. Дөңес линза үшін F>0, ойыс линзаға F<0.
Фокустық арақашықтыққа кері пропорционал D=1/F. Өлшем бірлігі диоптрия (дптр). Жинақтағыш немесе дөңес линза үшін D>0 , ал шашыратқыш ойыс линза үшін D<0.
Жұқа линза: қалыңдығы d линзаның R қисықтық радиусынан көп кіші линза.
d << R
d - линза қалыңдығы; 𝑓- фокус аралығы; n - сыну көрсеткіші; R1, R2 - линза бетінің қисықтық радиусы
8. Жарық толқынының интерференциясы
Жарық
табиғаты жайлы екі теория қалыптасқан:
корпускулярлық және толқындық. Жарықтың
толқындық теориясы Гюйгенс принципіне
негізделген: толқын келіп жеткен
кез-келген нүкте екінші реттік толқын
көзі болып табылады, ал осы толқындарды
шектеуші сызық келесі уақыт мезетіндегі
толқындық майдан орнын береді. Толқындық
майдан деп
уақыт мезетінде тербелістер келіп
жететін нүктелердің геометриялық орнын
айтады.Интерференция құбылысын толқынның
интерференциясын мысалға ала отырып
түсіндіруге болады. Жарық интерференциясы
үшін қажетті шарт: жарық толқындары
монохроматты және когерентті болуы
қажет. Интерференция құбылысын бақылау
үшін, бір жарық көзінің сәулесін екі
саңылаудан өткізіп, оларды когерентті
жарық көздері ретінде қарастырады .
және
үшбұрыштарынан
, одан
мұнда
- толқындар жүрісінің айырмасы;
;
- экран ортасынан интерференция
бақыланатын А нүктесіне дейінгі қашық.
Толқындар
жүрісінің айырмасы
,
болғанда интерференциялық максимум,
ал
,
болғанда интерференциялық минимум
бақыланады.
А
нүктесіндегі максимум
;
ал
минимум
;
Көршілес екі максимумдар (немесе) минимумдардың арақашықтығы интерференциялық жолақтың ені делінеді
9. Тербелістер мен толқындардың когеренттігі және интерференцияcы
Егер тербеліс фазаларының айырмасы уақыт бойынша тұрақты әрі ол қосынды тербелістің амплитудасын анықтайтын болса, онда мұндай тербелістер когерентті тербелістер деп аталады (мысалы, жарық толқындарының Когеренттігі).
Бірдей жиіліктегі екі гармониялық (синусоидалық) тербеліс әрқашан когерентті болады. Когеренттік электрмагниттік толқындарда да байқалады. Когерентті толқындар қосылған кезде бір-бірін күшейтеді не әлсіретеді (толқын интерференциясы байқалады).
Когерентті толқын — егер екі толқынның тербеліс жиілігі мен тұрақты фаза ығысуы бірдей болса, олар когерентті толқындар деп аталады.
Когерентті жарық толқындары қабаттасқанда интерференциялану құбылысы байқалады. Өзара перпендикуляр жазықтықтарда полярланған жарық толқындары интерференцияланбайды. Ондай толқындарды интерференциялау үшін олардың тербелістерін бір жазықтыққа келтіру керек.
Кеңістікте бір немесе бірнеше когерентті толқындар қабаттасқанда оның бір нүктелерінде тербелістер күшейеді, келесі бір нүктелерінде әлсірейді. Осы құбылысты интерференция дейді.
Егер тербеліс көздері бірдей жиілікпен, бірдей бағытта, бірдей фазада не тұрақты фазалар айырмасында тербеліс жасаса, ондай көздерді когерентті тербеліс көздері деп атайды.
Екі нүктелік тербеліс көздерінен шығатын сфералық когерентті толқындардың қосылуын қарастырайық .
Толқындардың
тербеліс ампитудалары
,
жиіліктері
және фазаларының айырмасы тұрақты
болсын
мұндағы
және
тербеліс көздерінен
нүктесінің
қашықтығы;
толқындық сан;
– қабаттасатын толқындардың алғашқы
фазалары.
В нүктесіндегі қорытқы толқын амплитудасы
Алғашқы
фазалар айырмасы тұрақты болғандықтан
қорытқы тербеліс амплитудасы толқындар
жүрісінің айырмасына байланысты болады.
Фазалар айырмасы
болатын нүктелерде интерференциялық максимум байқалады. Қорытқы тербеліс амплитудасы
Фазалар
айырмасы:
болатын нүктелерде интерференциялық минимум байқалады. Қорытқы тербеліс амплитудасы
