Умови мінімуму і максимуму для дифракційної гратки

, -умовамаксимуму , -умова мінімуму

30. Дифракційний спектр – це утворена на екрані картина. Навпроти дифракційної гратки для білого світла знаходиться максимум нульового порядку у вигляді білої світної смуги, а далі по обидва боки від неї йдуть максимуми першого порядку, які являють собою райдужні смужки, які починаються від нульового максимуму фіолетовим кольором, а закінчуються червоним. Далі йдуть менш яскраві максимуми другого порядку і т. д.

31. Використання дифракції світла: у спектрометрах для визначення довжини світлової хвилі.

32. Голографія – спеціальний спосіб записування і відтворення просторового (об’ємного) зображення, який ґрунтується на інтерференції когерентних променів лазерного випромінювання (відбитих від дзеркала і предмета).

33. Досліди Ньютона по спостереженню дисперсії світла. В затемненому приміщенні на скляну тригранну призму спрямовувався вузький пучок білого світла. Після заломлення в призмі пучок світла розщеплюється на декілька кольорових пучків. На екрані можна побачити дисперсійний спектр у вигляді райдужної смужки.

34. Дисперсія -залежність показника заломлення світла (а отже, і швидкості) від його частоти (або довжини чи кольору)

35. Промені якого кольору заломлюються сильніше? Найменше заломлюються промені червоного кольору (вони мають в речовині найбільшу швидкість), а найбільше заломлюються промені фіолетового кольору (вони мають в речовині найменшу швидкість)

36. Висновки з дослідів Ньютона:

Ø Біле світло має складну структуру (складається з хвиль різної довжини)

Ø Різноманіття кольорів в природі пояснюється тим, що предмети відбивають хвилі певного кольору, а решту кольорів поглинають (наприклад, листочки рослин ми бачимо зеленими бо вони можуть відбивати хвилі тільки зеленого кольору, а решту кольорів відбивають)

37. Виникнення веселки. Веселку видно тоді, коли спостерігач дивиться в напрямку від Сонця і в повітрі є водяні краплі. Для певного кута падіння променів на краплю на межі вода – повітря всередині краплі відбувається повне відбивання. Оскільки фіолетові промені заломлюються більше ніж червоні, після виходу з краплі вони розбігаються: червоні промені утворюють з падаючим променем кут близько 43⁰, а фіолетові – близько 41⁰.

38. Спектроскоп – прилад для дослідження спектрів випромінювання різних речовин. Основними елементами спектроскопа є коліматор 1, зорова труба 2, трикутна призма 3. В коліматорі є щілина4,через яку проходить світло від досліджуваного джерела. Проходячи крізь призму, світло заломлюється і дає спектр, який спостерігається через окуляр 5 зорової труби. Для захисту призми від стороннього світла її прикривають кришкою. За допомогою мікрометричного гвинта 6 можна зміщувати зорову трубу в горизонтальній площині та визначати довжину світлової хвилі, яка відповідає певній лінії спектра.

39. Поляризоване світло – хвиля вектори і якої у процесі її поширення здійснюють коливання в певних площинах. Поляризоване світло можна отримати пропустивши природне світло через поляризатор або внаслідок відбивання чи заломлення світла.

40. Неполяризоване світло – хвилі, у яких коливання вектора здійснюються у всіх можливих напрямках у площині, перпендикулярній до напрямку поширення хвилі.

41. Частково поляризоване світло – стан світлової хвилі, в якому певні напрямки коливань електричного вектора переважають над іншими

42. Поляризатор – пристрій, який перетворює природне світло в поляризоване.

43. Аналізатор – пристрій, яким визначають, поляризована хвиля,що проходить крізь нього чи ні. Функцію поляризатора і аналізатора може виконувати одна й та сама пластинка кристалу, що має оптичну анізотропію (кристали турмаліну, поляроїди – целулоїдна плівка покрита тонким шаром кристаликівсульфату йодистого хініну).

44. Дихроїзм – властивість деяких кристалів поглинати випромінювання з коливаннями вектора одного певного напрямку, а випромінювання з коливаннями перпендикулярного напрямку майже не поглинати.

45. Оптично активні речовини – речовини, розчини яких повертають площину поляризації при проходженні через них світла

46. Використання поляризованого світла

Ø В цукрометрах – приладах для визначення концентрації розчину цукру (чим більша концентрація розчину, тим на більший кут повернеться площина поляризації)

Ø Для отримання 3D технологій

47. Світловий промінь – лінія, вздовж якої поширюється світло.

48. Оборотність світлових променів – властивість світлових променів, яка полягає в тому, що шлях, яким промінь поширюється від джерела світла до приймача, буде таким самим і в зворотному напрямку, коли джерело і приймач поміняти місцями.

49. Закон прямолінійного поширення світла: світло в прозорому однорідному середовищі поширюється прямолінійно.

50. Явище рефракції – явище викривлення світлового променя в результаті заломлення в оптично неоднорідному середовищі, коли його показник заломлення плавно змінюється.

51. Межі застосування законів геометричної оптики: уявлення та закони геометричної оптики є правильними лише до тієї міри, до якої можна нехтувати явищами дифракції та інтерференції світлових хвиль, тобто у випадку коли розміри перешкоди (щілини) задовольняють умові

де - відстань від джерела до предмета

- довжина хвилі

52. Принцип Ферма: світло поширюється з початкової точки в кінцеву таким чином, щоб час поширення світлової хвилі був мінімальним.

Принцип Ферма: оптична довжина ходу променя, який проходить між двома точками, менша за оптичну довжину будь-якої іншої кривої. Яку можна провести між цими точками.

53. Закон відбивання світла: падаючий промінь, відбитий промінь і перпендикуляр до межі поділу середовищ, проведений в точку падіння, лежать в одній площині; кут падіння дорівнює куту відбивання

54. Дзеркальне відбивання спостерігається в тому випадку, якщо поверхня має нерівності, розміри яких менші за довжину світлової хвилі (краплина ртуті, полірований метал чи скло). Паралельні промені, після відбиття від дзеркальної поверхні будуть також паралельними.

55. Дифузне (розсіяне) відбивання спостерігається в тому випадку, якщо поверхня має нерівності, розміри яких сумірні з довжиною світлової хвилі.

56. Побудова зображення в плоскому дзеркалі: з точки, зображення якої потрібно побудувати, потрібно пустити на дзеркало два довільні промені і, відповідно до закону відбивання світла, побудувати відбиті від поверхні дзеркала промені. Якщо продовжити відбиті промені за площину дзеркала, то точка їх перетину і буде зображенням даної точки у дзеркалі.

57. Зображення, що дає плоске дзеркало: пряме, уявне, таких самих розмірів що й предмет, знаходиться від дзеркала на тій самій відстані що й предмет.

58. Зона видимості предмета в плоскому дзеркалі. Побудуємо промені BN і BM, які обмежують крайні точки дзеркала MN з точки В. Ці промені обмежують пучок усіх променів, що після відбивання в дзеркалі підуть розбіжним пучком і дадуть на своєму продовженні точку В₁, яка є зображенням точки В у плоскому дзеркалі. Область. Обмежена поверхнею дзеркала та променями, відбитими від крайніх точок дзеркала (промені NF і MA), і буде областю, з якої видно зображення В₁ точки В у дзеркалі (рис. а). Аналогічно побудувавши зображення С₁ точки С у дзеркалі, знайдемо область, із якої видно це зображення (рис. б). Бачити зображення всього предмета спостерігач може тільки в тому випадку, якщо в його око потрапляють промені, що дають обидва зображення – В₁ і С₁ (рис. в) Отже, оранжева область – це область, із якої зображення предмета видно повністю.

59. Сферичні дзеркала – дзеркала, поверхню яких утворює частина поверхні кулі.

60. Види сферичних дзеркал: увігнуті (вони є збиральними) і опуклі (вони є розсіювальними)

61. Оптичні характеристики увігнутого та опуклого дзеркала

Ø Точка О – оптичний центр сферичної поверхні дзеркала

Ø Точка С – полюс дзеркала або центр сферичної дзеркальної поверхні

Ø Пряма ОС – головна оптична вісь дзеркала – пряма, що проходить

оптичний центр і полюс дзеркала

Ø Побічна оптична вісь - будь-яка пряма, крім ОС, що проходить через оптичний центр (точку О)

Ø Точка F – головний фокус дзеркала – точка, в якій зберуться після відбиття промені (або продовження відбитих променів у випадку опуклого дзеркала), які падають на поверхню дзеркала паралельно до головної оптичної осі. Оскільки в опуклого дзеркала у фокусі перетинаються не промені, а їх продовження, то опукле дзеркало має уявний фокус.

Ø Фокусна відстань ОF – відстань від полюсу дзеркала до його фокуса

Ø Фокальна площина - площина, яка перпендикулярна до головної оптичної осі дзеркала і проходить через фокус

62. Оптична сила -величина, обернена до фокусної відстані

(діоптрія) – оптична сила дзеркала з фокусною відстанню 1 м.

Оптична сила увігнутого дзеркала є додатною, опуклого – від’ємною.

63. Промені, що використовують для побудови зображень у сферичних дзеркалах:

Ø Якщо падаючий промінь проходить через оптичний центр дзеркала, то відбитий промінь також проходить через оптичний центр дзеркала

Ø Якщо падаючий промінь проходить через фокус дзеркала, то відбитий промінь буде паралельним до головної оптичної осі

Ø Якщо падаючий промінь паралельний до головної оптичної осі, то відбитий промінь буде проходить через фокус дзеркала

Ø Якщо промінь падає на дзеркало в його полюсі, то відбитий промінь є симетричним йому відносно головної оптичної осі.