Фізична природа світла

Першим доказом того, що світло є хвиля за теорією Гюгенса є явище дисперсії, яке було відкрито на початку 19 ст. прихильниками корпускулярної теорії Ньютона

clip_image002 – спектр (червоний..фіолетовий)

Дисперсія – розкладання білого світла на кольори.

n=sinα/sinβ;

nk= sinα/sinβ2=c/V2n/ λc

n=f(λ, V)

Дисперсія – це залежність показника заломлення від довжини хвилі, швидкості її поширення. Явище дисперсії доводить, що біле світло складне – поліхроматичне.

Другим доказом хвильової теорії світла є явище інтерференції. Інтерференція – процес накладання хвиль з послідовним розподілом амплітуд. Щоб розглянути явище інтерференції введемо поняття когерентних джерел. Когерентні – джерела, які випромінюють світло однакової довжини, частоти або сталої різниці фаз.

Умови явища інтерференції:

1) когерентні джерела;

2) Різниця ходу променів (Δd ).

clip_image004

E1=E01cos(ωt+φ1), E2=E02cos(ωt+φ2), EA= E01cos(ωt+φ1) +E02cos(ωt+φ2)

Явище інтерференції характеризується максимумом чи мінімумом в залежності від амплітуди або фази коливань даних хвиль.

1) Якщо в різницю ходів променів Δd вкладається ціле число хвиль, або парне число півхвиль, то в даній точці простору А буде максимум – хвиля підсилює хвилю – світліше місце: Δd= kλ= nλ/2.

2) Якщо в різницю ходів променів Δd вкладається не ціле число хвиль, або не парне число півхвиль, то в даній точці простору А буде мінімум – хвиля компенсує хвилю – темне місце: Δd=(2k+1)λ.

Переконливим доказом того, що світло є хвиля є явище дифракції, яке дослідив Юнг. Дифракція – огинання хвилею перешкоди, при цьому кут відхилення залежить від довжини хвилі.

clip_image006

Згідно принципу Гюгенса-Френеля кожна точка фронту хвилі є вторинним джерелом, де поширюється світло у вигляді сфер, дотичною до яких є новий фронт хвилі.

Останнім і остаточним доказом того, що світло є хвиля (теорія Гюгенса) є явище поляризації. Згідно теорії Максвела електромагнітна хвиля – це періодична зміна електричного та магнітного поля, що поширюється в просторі. В оптиці за світловий вектор прийнято вважати коливання вектора напруженості електричного поля.

Поляризація – процес виділення із природного світла, світла у якого світловий вектор коливається в певній площині.

clip_image008

Рис. Поляризація за допомогою турмалінових пластинок

Добавить комментарий

Your email address will not be published.

Default thumbnail
Previous Story

Типи резонаторів лазерів

Default thumbnail
Next Story

Магнітне поле

Latest from Оптичні явища

Default thumbnail

Когерентність

Під когерентністю розуміють узгоджене протікання в часі і в просторі декількох хвильових

Default thumbnail

Класифікація середовищ

Середовища бувають: однорідні, ізотропні, лінійні, диспергуючі, суцільні і активні. Середовище називають однорідним,