Решение задач по физике и математике.


Оптика

Поляризация света. Линейно, циркулярно и эллиптически поляризованный свет. Математическое описание состояния поляризации. Поляризация естественного света.

Оптические явления на границе раздела изотропных диэлектриков. Формулы Френеля. Поляризация отраженной и прошедшей волн. Угол Брюстера. Явление полного внутреннего отражения, его применения.

Распространение световых волн в анизотропных средах: экспериментальные факты и элементы теории. Уравнение волновых нормалей Френеля. Фазовая и лучевая скорости. Одноосные и двухосные кристаллы.

Явления на границе раздела анизотропных сред. Двойное лучепреломление света. Качественный анализ распространения света с помощью построения Гюйгенса. Интерференция поляризованных волн. Поляризационные приборы, четвертьволновые и полуволновые пластинки.. Получение и анализ эллиптически поляризованного света.

Анизотропия оптических свойств, индуцированная механической деформацией, электрическим (эффекты Поккельса и Керра), магнитным (эффекты Фарадея и Коттона-Муттона) полями. Понятие о гиротропных средах. Естественная оптическая активность. Сахариметрия.

Рассеяние света. Зависимость интенсивности рассеянного света от частоты (формула Рэлея) и угловая диаграмма рассеяния. Поляризация рассеянного света, его спектральный состав. Рассеяние Мандельштама-Бриллюэна, спонтанное комбинационное рассеяние, крыло линии Рэлея. Рассеяние света в мелкодисперсных и мутных средах.

Излучение света. Классическая модель затухающего дипольного осциллятора. Оценка времени затухания. Лоренцева форма и ширина линии излучения. Излучение ансамбля статистически независимых осцилляторов. Ударное (столкновительное) и допплеровское уширение спектральной линии. Понятие об однородном и неоднородном уширении.

Тепловое излучение. Излучательная и поглощательная способности вещества и их соотношение. Модель абсолютно черного тела. Закон Стефана-Больцмана, формула смещения Вина. Формула Рэлея-Джинса. Ограниченность классической теории излучения. Элементы квантового подхода. Формула Планка.

Основные представления о квантовой теории излучения света атомами и молекулами. Модель двухуровневой системы. Взаимодействие двухуровневой системы с излучением: спонтанные и вынужденные переходы. Коэффициенты Эйнштейна.

Многоуровневые системы. Явление люминесценции: основные закономерности, спектральные и временные характеристики, интерпретация в рамках квантовых представлений. Резонансное усиление света при инверсной заселенности энергетических уровней. Методы создания инверсной заселенности в различных средах. Факторы, определяющие ширину линии усиления.

Лазеры — устройство и принцип работы. Роль оптического резонатора. Условия стационарной генерации (баланс фаз и баланс амплитуд). Продольные и поперечные моды. Спектральный состав излучения лазера. Факторы, определяющие предельную степень временной и пространственной когерентности. Синхронизации мод, генерация сверхкоротких импульсов.

Нелинейные оптические явления. Поляризация среды в поле высокоинтенсивного лазерного излучения. Среды с квадратичной нелинейностью. Генерация гармоник, оптическое детектирование. Фазовый синхронизм и его реализация.

Среды с кубичной нелинейностью. Самофокусировка волновых пучков и самомодуляция импульсов. Вынужденное комбинационное рассеяние.

Страницы: 1 2

5 Комментариев на странице “Оптика”

  1. Евгения написал:

    Можно ход решения!

    Задача 22. Сравните наибольшую разрешающую способность для красной линии кадмия, длина волны для которого λ, двух дифракционных решеток одинаковой длины l, но разных периодов d1 и d2.

    [Ответ на вопрос]

  2. Дмитрий написал:

    На диафрагму с двумя узкими щелями,находящимся на расстоянии d=2.5 мм,падает по нормали к ней монохроматический свет.Интерференционная картина образуется на экране,отстоящем от диафрагмы на расстояние l=100 см.Куда и на какое расстояние \[\Delta y\]
    сместятся интерференционные полосы,если 1 из щелей закрыть стеклянной пластинкой толщиной b=10 мкм (n=1/5)?

    [Ответ на вопрос]

  3. admin написал:

    Сергей
    Полные решения задач платные. Если интересно, оформите заказ на решение задач.
    Ход решения задач:
    109. Используйте закон Снеллиуса ( угол падения равен углу отражения) и нарисуйте рисунок.
    209. Используйте формулу для освещенности, Без линзы лучи света будут распространяться во все стороны, с линзой на экран будет падать пучок параллельных лучей. От этого освещенность увеличится.
    309. надо записать условие для минимума интенсивности: толщина пленки должна быть кратно половине длины волны падающего света:

    409. используйте формулу для дифракционной решетки

    609. Формула для ослабления света через николь
    Используйте ее.
    709. используйте формулы релятивистского относительного движения.

    [Ответ на вопрос]

  4. Сергей написал:

    109.Какова угловая высота солнца над горизонтом.если для освещения дна колодца солнечными лучами использовали плоское зеркало, наклонив его под углом 25 градусов к вертикали.

    209.в фокусе собирающей линзы с фокусным расстоянием 10 см находиться точечный источник света. На расстоянии 2 м от линзы помещен экран,перпендикулярный к оптической оси линзы. Во сколько раз освещенность в центре светового пятна,получающегося на экране,больше,чем освешенностьв том же месте экрана, создаваемая источником при отсутствии линзы? Потерями в линзе пренебречь.

    309.На стеклянную пластинку нанесен тонкий слой прозрачного вещ-ва с показателем преломления n=1,3. Пластинка освещена паралельным пучком света с длинной волны 640нм, падающим на пластинку нормально. Какую минимальную толщину должен иметь слой, что бы отраженный пучёк имел наименьшую яркость?

    409.дифракционная решетка содержит n=200 шт/мм. На решетку падает нормально монохроматический свет(сигма =0,6 мкм). Максимум когого наибольшего порядка дает эта решетка?

    609.Пучок света последовательно проходит через два николя, плоскости пропускания которых образуют между собой угол равный 40 градусов. Принемая, что коэффициент поглощения каждого николя равен 15%. Найти во сколько разпучок света выходящий из второго николя, ослаблен по сравнению с пучком, падающим на первый николь.

    709.С какой одинаковой по величине скоростью должны двигаться на встречу друг другу частицы в лабораторной системе отсчета, чтобы скорость их относительного движения U= 0,9*С ?

    [Ответ на вопрос]

  5. толик написал:

    Свет прошёл путь 0,2м в сероуглероде(n=1,63). Какой путь пройдётсвет за тоже время в воде?Чему равна оптическая длинна пути света в воде и сероуглероде?

    [Ответ на вопрос]

Оставить комментарий