A fény elmélet

Itt vagy: || Fényelmélet

Könnyű

A téma tartalma:

1. Látható fényspektrum.
2. Fényvisszaverődés és fénytörés.
3. A fény diszperziója.
4. Fényinterferencia.
5. A fény diffrakciója.
6. Röntgen.
7. Hősugárzás.
8. Fotoelektromos hatás (fotóhatás). Fotonok.
9. De Broglie integet.

Tesztfeladatok vizsgákból:

Elmélet

1. A látható fény spektruma

2. Fényvisszaverődés és fénytörés

Fényvisszaverődés

• O definíció - Két közeg határán a fény eltér az irányától, ugyanazon közegben marad.
• Törvények (2. ábra) - Az α beesési szög megegyezik az α 'visszaverési szöggel, azaz:

A reflexió típusai:

• Tükrözés - a sima felületre eső párhuzamos sugárnyaláb párhuzamos marad.
• Diffúz visszaverődés - Durva felületről egy párhuzamos sugárnyaláb tükröződik különböző szögekben.

Fénytörés

O definíció - Két közeg határán a fény eltér az irányától, átmegy a második közegbe.

Egy adott közeg törésmutatója

• Oh meghatározás - Az n mennyiség, amely azt jelzi, hogy egy adott közegben az u fénysebesség mennyivel kisebb, mint a vákuum fénysebessége

Egy adott közeg törésmutatója és a hullámhossz közötti kapcsolat (1. ábra):

(2):, ahol λ0 a hullámhossz vákuumban, λ az adott közeg hullámhossza.

1. A (2) képletből vagy a 2. ábrából Az 1. ábra azt mutatja, hogy amikor a fény nagyobb törésmutatójú közegbe kerül, hullámhossza csökken.
2. Amikor a fény bejut egy közegbe, a sebesség és a hullámhossz megváltozik, de a frekvencia nem változik. A hullám frekvenciája a forrás frekvenciájától függ.

Snelius törvénye

• Ha α a beesési szög, β a törés szöge, n2 a második közeg törésmutatója, n1 az első közeg törésmutatója (2. ábra), akkor:
  (3): .
• Következtetések:
  • Ha a fény egy optikailag ritkábbból egy optikailag sűrűbb közegbe kerül, akkor: α> β, n1 n2.

Teljes belső reflexió

A teljes belső visszaverődés megfigyeléséhez a lámpatestnek optikailag sűrűbbről optikailag ritkább közegre kell elmozdulnia, és a határnál nagyobb szögben kell esnie.

3. A fény diszperziója

Meghatározás

O - A fény bomlása a spektrumában a törésmutató hullámhossztól való függése miatt.

Tulajdonságok

A legkevésbé törik a hosszabb hullámú vörös sugarak, a legerősebbek pedig a rövidebb hullámú kék és ibolya sugarak.

4. Fényinterferencia

Meghatározás

O - Az a jelenség, amikor két vagy több fényhullám terjed egy adott közegben, és a közeg bizonyos pontjain a fény felerősödik és más pontokon - gyengül.

Interferencia-maximumok

A fény erősítésének pontjai. A pont akkor könnyű, ha az utak közötti különbség a hullám félhosszainak egyenletes egész száma (az 5. ábra P eleme), azaz.

(5): Δr = r2 - r1 = 2k, ahol r1 az az út, amely áthalad az S1 fényforrásból érkező hullámon, r2 - az S2 fényforrásból érkező fény útja, Δr - a kettő útjának különbsége sugarak, k = 0, ± 1, ± 2,… - egy egész szám, amely megfelel a fénysáv számának a középsőhez képest.

Interferencia minimumok

A fény kialszik. A pont akkor sötét, ha az utak közötti különbség páratlan számú félhullámhossz (5. ábra P oldala), azaz.

Huygens-elv

A hullám minden pontja másodlagos hullámforrássá válik.

Koherens források

Források, amelyek koncerten sugároznak.

1. A kétpontos, tökéletesen monokromatikus, azonos frekvenciájú ν fényforrások mindig koherensek.
2. A koherens hullámok interferenciája mindig megfigyelhető.

Fény interferencia körülmények

A fény interferencia akkor fordul elő, ha:

1. Mindkét hullám pontforrásokból jön létre, és azonos hullámhosszúságú vagy frekvenciájú, azaz. a hullámok monokromatikusak.
2. A források koncerten sugároztak, azaz. egyszerre bocsátanak ki, és a két hullám közötti fáziskülönbség nem függ az időtől.

Nincs interferencia a valódi fényforrásokkal, mert:

1. Nem tökéletesen monokromatikusak, de széles spektrumtartományban sugároznak.
2. A valódi források nem pont, azaz. véges méreteik vannak. Felületük nagyon kis része tekinthető pontforrásnak, de ezek az egyes pontforrások nem bocsátanak ki koherenset.

---