• Ohyb na optické mřížce
  • Vlnová optika, elektromagnetické záření- lazi




    Download 322,5 Kb.
    bet2/2
    Sana29.03.2020
    Hajmi322,5 Kb.
    #9334
    1   2

    ÚPLNÝ ODRAZ (viz obrázek vpravo; úplný odraz nastává u paprsku 3)

    nastává při lomu od kolmice: pro úhel dopadu αm (mezní úhel) je úhel lomu 90° =>světlo neprochází do druhého prostředí => když je α > αm dochází k úplnému odrazu; αm každé látky je podle zákona lomu:


    Při přechodu z prostředí do vzduchu platí


    využití u odrazných hranolů (v triedru), optických vláken (optické kabely pro přenos informací)




    DISPERZE = rozklad; při lomu polychromatického světla dochází k rozkladu světla na jednotlivé vlnové délky; příčina: závislost rychlosti světla v látkách na frekvenci
    rozklad světla lomem: optický hranol → vzniká hranolové spektrum; pozorování spektra: spektroskop


    INTERFERNECE = skládání světla

    nastává pouze, je-li splněna podmínka koherence (paprsky mají stejnou frekvenci,jsou navzájem rovnoběžné, mají na sobě nezávislý dráhový rozdíl)


    na tenké optické vrstvě (bubliny, olejová skvrna); jen když je světlo kolmé k rozhraní; část světla se odrazí a část pronikne do optické vrstvy o tloušťce d a odrazí se až na druhém rozhraní; dráhový rozdíl je optická dráha l (dráha, kterou by světlo urazilo ve vakuu)

    - když  c = v × n     pak     l = s × n => optická dráha: l = 2 × n × d,


    přechody rozhraní:

    řidší-hustší: odraz s opačnou fází

    hustší-řidší: odraz se stejnou fází
    skládání:

    odečítání (fázový posun 0 → zeslabení světla (po zobrazení tmavé proužky))

    sčítajtání (fázový posun λ/2 → zesílení světla (po zobrazení světlé proužky))
    Newtonova skla: mezi čočkou a sklem je tenká, ale různě tlustá vrstva vzduchu; dochází k interferenci a zobrazí se Newtonovy kroužky (lze měřit vlnové délky světla, nebo kontrolovat opracování)

    využití interference: určení tloušťky optické vrstvy; měření vlnové délky; měření jakosti povrchu obráběných ploch; hologramy




    na tenké vrstvě: pokud světlo nedopadá kolmo, část se odráží a část se láme a odráží se na druhém rozhraní
    OHYB = difrakce; když světlo narazí na překážku, přibližně stejné velikosti jako je velikost vlnové délky světla (v řádu nanometrů); dochází ke změně směru šíření, aniž by se změnilo prostředí

    - po ohybu kolem hrany překážky se ztrácí ostrá hranice světla a stínu (světlo zčásti proniká i do oblastí, kde by byl stín, kdyby k ohybu nedošlo); za překážkou dojde k interferenci, vznikne ohybový (difrakční) obrazec


    Ohyb na optické mřížce (viz obrázky dole): opt. mřížka = soustava velmi úzkých štěrbin o šířce a; vzdálené od sebe o periodu mřížky (mřížkovou konstantu) b;

    - osvětlení rovnoběžnými paprsky kolmými k mřížce: ohyb, za štěrbinami mají paprsky různý směr; dochází k interferenci; interferenční maximum: sin α = (k × λ) / b; úhel α = směr ve kterém vzniká maximum, k = řád maxima (nulté max. je stejné pro všechny λ; ostatní se liší (u bílého světla je 0. max. bílé, ostatní jsou barevná: blíže středu fialová, dále od středu červená

    a určuje směr, ve kterém je vzniká maximum a k = 0, 1, 2, … je řád maxima

    V nultém maximu je původní světlo, ale v dalších se světlo rozkládá tak, že se symetricky na obě strany vytvářejí spektra – nejblíže ke středu fialová, nejdále červená Þ interferenční spektrum.





    POLARIZACE: výběr pouze jedné ze všech kmitových rovin (polarizovat můžeme pouze příčné vlnění, mezi které světlo patří)

    - nepolarizované světlo – vektor E kmitá v rovině kolmé ke směru šíření světla, ale v různých směrech



    - polarizované světlo – vektor E kmitá jen po jedné přímce.
    Polarizace: odrazem a lomem, dvojlomem a absorpcí (polaroidy)

    - odrazem: zcela polarizováno pouze při určitém úhlu dopadu αB (Brewsterův neboli polarizační úhel, závislý na indexu lomu (n = tg αB))

    - dvojlomem: u anizotropního prostředí (krystal islandského vápence); paprsek se rozdělí na dva paprsky (řádný a mimořádný - zdvojený obraz)



    - polaroidy: speciální filtry ze dvou vrstev plastu, mezi nimi mikrokrystaly herapatitu (látka s dvojlomem): zisk pouze mimořádného paprsku
    - polarizátory (viz vpravo deska P): propouští pouze určitou kmitovou rovinu (získáme polarizované světlo); kontrola: analyzátor (viz vpravo deska A): také polarizuje, ověřujeme jím, zda světlem kmitá jen jedna kmitová rovina).
    využití polarizace: snížení intenzity světla; polarimetry – rychlé určování koncentrace opticky aktivních látek (stáčejí kmitovou rovinu polarizovaného světla → rotační polarizace); plexisklo – fotoelasticimetrie(na modelech z plexiskla se zjišťuje napětí součástek, staveb)


    Download 322,5 Kb.
    1   2




    Download 322,5 Kb.

    Bosh sahifa
    Aloqalar

        Bosh sahifa



    Vlnová optika, elektromagnetické záření- lazi

    Download 322,5 Kb.