Курс лекций Законы геометрической оптики

Атомные станции России
Смоленская АЭС
Курская АЭС
Калининская АЭС
Кольская АЭС
Ростовская АЭС
Нововоронежская АЭС
Ленинградская АЭС
Билибинская АЭС
Белоярская АЭС
Балаковская АЭС
Безопасность АЭС
Экология
Модернизация АЭС
Перспективы
Соцкультбыт
Типы атомных станций
  • с реакторами РБМК 1000
  • с реакторами ВВЭР
  • с реакторами БН-600
  • Атомная энергетика
    Первая в мире атомная электростанция
    Юбилей Атомной энергетики
    Российские атомные ледоколы
    Ядерные реакторы
     
  • Ядерные топливные циклы
  • Безопасность АЭС
  • История атомной энергетики
  • Канальный кипящий графитовый реактор
  • Реакторы водо-водяного типа
  • Реакторы на быстрых нейтронах
  • Сравнение различных типов энергетических
    ядерных реакторов
  • Реакторы третьего поколения ВВЭР-1500
  • Безопасный быстрый реактор РБЕЦ
  • Энергетическая установка ГТ-МГР
  • ВАО АЭС
  • Импульсные реакторы 
  • Реактор БИГР (быстрый
    импульсный графитовый реактор)
  • Атомные батареи в космосе
  • Излучатели нейтронов
  • Изотопные источники электронов
  • Первый бетатрон для ускорения
    электронов
  • Альтернативная энергетика
    Курсовые проекты по ядерным реакторам
    Испытания ядерного оружия
     
  • Ядерные испытания том 1
  • Ядерные испытания том 2
  • Ядерное разоружение
  • Ядерное оружие
  • Ядерные испытания в Артике
     
  • Арктический ядерный полигон
  • Создание полигона
  • Подводные ядерные взрывы
  • Испытание оперативно-тактической
    ракеты
  • Аварии на ядерных реакторах
     
  • Чернобыльская катастрофа
  • Чернобыльская АЭС
  • Космические ядерные аварии
  • Курс Атомная энергетика
    Книга Укращение ядра
    Теплоэнергетика
    Малая теплоэнергетика
    Машиностроительное черчение
    и инженерная графика
    Приемы выполнения графических работ
    Инженерная графика
    Разъемные и неразъемные соединения
    Виды соединения деталей
    Работа в AutoCAD при выполнении чертежа
    Инженерная графика
    Аксонометрическая проекция
    Техническое черчение
    Компас-3d
    Лабораторные работы
    и задачи по электротехнике
    Трехфазные цепи
    Методы расчета электрической цепи
    Соединение нагрузки треугольником
    Преимущества трезфазных систем
    Расчет симметричных режимов работы
    трехфазных систем
    Расчет разветвленных однофазных цепей
    Расчет разветвленной магнитной цепи
    Математика
    Математика решение задач
    Линейная алгебра
    Дифференциальное исчисление
    Дифференциальные уравнения
    Теория вероятностей
    Математический анализ
    Геометрический смысл производной
    Числовые ряды
    функции комплексного переменного
    Вычислить интеграл Задачи и примеры
    Поверхностные и кратные интегралы
    Физические задачи

    Билеты к экзамену по высшей математике

    Компьютерная математика Mathematica
    Maple
    Матричная лаборатория MATLAB
    Физика
  • Электротехника
  • Кинематика, динамика, термодинамика
  • Электростатика, Магнетизм
  • Волновая и квантовая оптика
  • Физика в конспективном изложении
  • Законы геометрической оптики
  • Механизм ядерных реакций
  • Электромагнитные колебания
  • Ядерная физика
  • Строение и общие свойства атомных ядер
  • Модели атомных ядер
  • Радиоактивные превращения ядер
  • Ядерные реакции
  • Деление ядер
  • Курс Физика ядра и частиц
  • Сопротивление материалов
    Лабораторные работы по сопромату
  • Исследовать рабочую систему
    механизма редуктора
  • Лабораторные работы по сопромату
  • Содержание и задачи курса
    сопротивление материалов
  • Техническая механика
  • Балочные системы
  • Чертежи
  • Основные типы подшипников качения
  • Дизайн
     
  • Дизайн в промышленности
  • Западный и российский дизайн
  • История дизайна
  • Эргономика
  • Архитектура и проектирование
    промышленных изделий
  •  
    История искусства
    Техника иконописания
    Сюжеты древнерусской живописи
    Баухауз
    Информатика
    Информатика
    Турбо Паскаль
    Visual Studio
    Visual Foxpro
    Visual Basic
    CorelDRAW

    Новая технология .NET

     


    Возникновение волны. Группа волн

    Точечный источник волн

    Множество точечных источников

    Периодически расположенные точечные источники волн Рассмотрим интересный и весьма важный для практики случай, когда точечные источники волн расположены в виде цепочки. Пусть расстояние между источниками d составляет несколько длин волн и разность фаз колебаний равна нулю.

    Расчет углового распределения потока энергии от системы источников

    Непрерывное распределение источников

    Излучение цепочки периодически расположенных источников

    Законы геометрической оптики

    Прямолинейность распространения света. Принцип Ферма

    Отражение света. Плоское зеркало

    Сложение гармонических колебаний

    Эллиптическое зеркало. Уточненная формулировка принципа Ферма

    Сферическое зеркало

    Параболическое зеркало

    Закон преломления света Скорость света в веществе

    Преломление света

    Дисперсия и поглощение света

    Групповая и фазовая скорости света в веществе

    Аномальная дисперсия

    Распространение (плоской) волны.

    Отражение света на границе раздела двух сред Прежде всего вспомним, что мы говорили при анализе отражения света от металлического зеркала. При падении на поверхность металла волна, естественно, вызывает колебания находящихся в нем электронов. Эти колеблющиеся электроны, в свою очередь, влево и вправо от поверхности излучают плоские волны с амплитудой, равной по модулю амплитуде падающей волны и противоположной по знаку. То, что эти вторичный волны одинаковы следует из соображений симметрии, а изменение знака амплитуды следует из такого элементарного рассуждения. В направлении распространения падающей волны (в металле) волна не распространяется. Но она равна сумме волны падающей и излученной колеблющимися электронами. Значит, их амплитуды противоположны по знаку.

    Полное отражение

    Затухание волны

    Линза Фокусные расстояние для сферической поверхности

    Фокусное расстояние линзы

    Фокусное расстояние линзы. Другой подход

    Построение изображения предмета

    Двухлучевая интерференция. Точечные источники

    Опыт Юнга. Когерентность волн

    Длина когерентности

    Линии равного наклона Рассмотрим теперь задачу об отражении световой волны от плоскопараллельной пластины (“тонкой пленке”). Часть света отражается от верхней поверхности пластины (“первая волна”), часть проникает внутрь ее. После отражения проникшей в толщу пластины волны от нижней ее поверхности и преломления на верхней поверхности (“вторая волна”) две эти волны будут распространяться в одном направлении.

    Линии равной толщины

    Интерферометр Линника

    Интерферометр Рэлея

    Звездный интерфероментр Майкельсона

    Интерферометр Фабри-Перо

    Угловое распределение амплитуды проходящей волны

    Дифракция Фраунгофура Дифракция рассматривает процессы отклонения направления распространения света от прямолинейного при встрече с некоторыми препятствиями или при отражении от них. В случае дифракции Фраунгофера рассматривается падение на препятствие плоской волны (бесконечно удаленный источник света) и подразумевается, что зона наблюдения удалена от препятствия на достаточно большое расстояние (находится на бесконечности)

    Дифракционная решетка

    Дифракционная решетка как спектральный прибор

    Зоны Френеля

    Зонная пластинка

    Линза как дифракционный прибор

    Свет поляризованный и неполяризованный

    До сих пор при исследовании дифракции или интерференции мы занимались волнами без учета их поляризации. Можно сказать, что в случае волн поперечных, мы считали их поляризованными одинаково. Только в этом случае с помощью векторной диаграммы можно складывать амплитуды колебаний, т.е. в случае, если они происходят по одному направлению.

    Теперь нам нужно сосредоточиться на поперечных волнах, при сложении которых может оказаться существенной поляризация волны.

    Поляризация определяется тем, как направлен, например, вектор электрического поля в плоскости, перпендикулярной к направлению распространения волны.

    Одноосные кристаллы

    Скрещенные поляризаторы

    Двойное лучепреломление

    Поляризаторы

    Анализ поляризованного света

    Естественное вращение плоскости поляризации

    Эффект Зеемана и поляризация

    Искусственное двойное лучепреломление

    Магнитное вращение плоскости поляризации

    Многие оптические явления, имеющие важное практическое значение, удается объяснить в рамках геометрической оптики, в которой распространение света описывается с помощью светового луча линии, касательная к которой в каждой точке совпадает с направлением распространения световой энергии. Поэтому реше-ние задач геометрической оптики сводится к определению хода световых лучей в оптических системах.
    К основным законам геометрической оптики относят:
    1. Закон прямолинейного распространения света: в однород-ной среде свет распространяется прямолинейно.
    2. Закон отражения: на границе раздела двух сред луч падаю-щий (1), луч отраженный (1') и нормаль (N) к отражающей поверх-ности в точке падения О лежат в одной плоскости; угол падения 1 равен углу отражения 0

    Основные понятия. Закон Кирхгофа

    До сих пор мы в основном занимались волнами как таковыми, необязательно конкретизируя природу волны. Соответственно, в определенном смысле, в разговорах часто присутствовало больше геометрии, чем физики. Хотя, конечно, физика без геометрии - это не физика.

    Но вот теперь на первый план выходят очень непростые существенно физические проблемы и закономерности. И, в частности, разговор о тепловом излучении требует введения некоторых специальных понятий.

    Говоря о тепловом излучении, мы будем говорить о равновесном состоянии, о равновесии между нагретыми телами - эти тела излучают тепловую энергию и поглощают ее. Иначе говоря, имеет место равновесие между телами и электромагнитным полем, в которые эти тела оказываются “погруженными”.

    Плотность лучистой энергии

    Лучистая энергия

    Формула Планка

    Закон Стефана-Больцмана и закон смещения Вина

    Оптическая пирометрия

    Теплоемкость кристаллической решетки

    Преобразования Лоренца

    Эффект Допплера

    Поперечный эффект Допплера. Аберрация

    Фотоны

    При подсчете плотности равновесного теплового излучения присвоение каждой степени свободы (стоячей волне) энергии kT приводит к абсурдному результату - бесконечной плотности лучистой энергии. При анализе равновесного теплового излучения потребовался совершенно новый подход - введение квантования энергии в виде “порций” величиной ћw, и количество таких порций определяется распределением Больцмана. Последующие исследования показали, что поглощение или излучение электромагнитной энергии происходит такими же “порциями”, квантами.

    В конце концов кванты электромагнитной энергии стали восприниматься как особые частицы, фотоны. И для этого были достаточно серьезные основания.

    Примеры использования понятия фотона

    Опыт Боте

    Энергетические соотношения

    Эффект Комптона

    Квантовая физика

    Гипотеза де Бройля

    Дифракция электрона на двух щелях

    Соотношения неопределенностей

    Уравнение Шрёдингера Поведение волны должно описываться волновым уравнением, и таким уравнением для микрочастицы является уравнение Шрёдингера.

    Стоячая волна

    Физический смысл волновой функции

    Парадокс Больцмана

    Химические элементы

    Нормирование волновой функции

    Стоячие волны. Рефракция

    Мы рассмотрели стоячие волны для Y-функции в бесконечно глубокой одномерной потенциальной яме. Но и в других случаях стационарное решение уравнения Шрёдингера представляет собой стоячую волну, хотя это не всегда столь очевидно.

    Какой может быть, например, стоячая волна Y-функции электрона в поле протона, в атоме водорода? Ведь в этом случае, вроде бы, вообще нет каких-нибудь отражающих волну стенок. И в этой связи мы вспомним о явлении, которое, вообще говоря, заслуживает более детального разговора, - о рефракции.

    Говоря о прямолинейности распространения света, например, мы подразумевали однородную среду. Но в неоднородной среде направление распространения волны не остается постоянным.

    Внутреннее движение квантового состояния

    Квантование момента импульса

    Классический гироскоп в магнитном поле

    Формулы для центрированной оптической системы
    Совместим координатную ось 0х с главной оптическая осью системы прямой линией, на которой лежат центры кривизны всех преломляющих поверхностей.
    Характеристики такой центрированной оптической системы можно полностью описать, задав положения ее кардинальных эле-ментов - главных (Н1 и Н2) и фокальных (F1 и F2) плоскостей, ко-торые перпендикулярны главной оптической оси и пересекаются с ней соответственно в главных точках (Н1 и Н2) и в фокусах (F1 и F2), а также узловых точек N1 и N2


    Курс лекций Сопротивление материалов