Θέματα οπτικής. Ορισμοί οπτικής

Οι αρχαίοι επιστήμονες που έζησαν τον 5ο αιώνα π.Χ. πρότειναν ότι τα πάντα στη φύση και σε αυτόν τον κόσμο είναι υπό όρους, και μόνο τα άτομα και το κενό μπορούν να ονομαστούν πραγματικότητα. Μέχρι σήμερα έχουν διατηρηθεί σημαντικά ιστορικά έγγραφα που επιβεβαιώνουν την έννοια της δομής του φωτός ως σταθερής ροής σωματιδίων που έχουν ορισμένα φυσικές ιδιότητες. Ωστόσο, ο ίδιος ο όρος "οπτική" θα εμφανιστεί πολύ αργότερα. Οι σπόροι τέτοιων φιλοσόφων όπως ο Δημόκριτος και ο Ευκλείδης, που σπάρθηκαν ενώ κατανοούσαν τη δομή όλων των διεργασιών που συμβαίνουν στη γη, έχουν φυτρώσει. Μόνο στις αρχές του 19ου αιώνα μπόρεσε να αποκτήσει η κλασική οπτική χαρακτηριστικά γνωρίσματα, αναγνωρίσιμο από τους σύγχρονους επιστήμονες, και εμφανίστηκε ως πλήρης επιστήμη.

Ορισμός 1

Η οπτική είναι ένας τεράστιος κλάδος της φυσικής που μελετά και εξετάζει φαινόμενα που σχετίζονται άμεσα με τη διάδοση ισχυρών ηλεκτρομαγνητικά κύματαορατό φάσμα, καθώς και εύρη κοντά σε αυτό.

Η κύρια ταξινόμηση αυτής της ενότητας αντιστοιχεί σε ιστορική εξέλιξηδόγματα σχετικά με τις ιδιαιτερότητες της δομής του φωτός:

• γεωμετρικά – 3ος αιώνας π.Χ. (Ευκλείδης);
• φυσική – 17ος αιώνας (Huygens);
• κβαντικός – 20ος αιώνας (Πλανκ).

Η οπτική χαρακτηρίζει πλήρως τις ιδιότητες της διάθλασης του φωτός και εξηγεί φαινόμενα που σχετίζονται άμεσα με αυτό το ζήτημα. Οι μέθοδοι και οι αρχές των οπτικών συστημάτων χρησιμοποιούνται σε πολλούς εφαρμοσμένους κλάδους, συμπεριλαμβανομένης της φυσικής, της ηλεκτρολογίας και της ιατρικής (ιδιαίτερα της οφθαλμολογίας). Σε αυτούς, καθώς και σε διεπιστημονικούς τομείς, τα επιτεύγματα της εφαρμοσμένης οπτικής είναι εξαιρετικά δημοφιλή, τα οποία, μαζί με τη μηχανική ακριβείας, δημιουργούν μια γερή βάση για την οπτικο-μηχανολογική βιομηχανία.

Η φύση του φωτός

Η οπτική θεωρείται ένας από τους πρώτους και κύριους κλάδους της φυσικής, όπου παρουσιάστηκαν οι περιορισμοί των αρχαίων ιδεών για τη φύση.

Ως αποτέλεσμα, οι επιστήμονες μπόρεσαν να καθορίσουν τη δυαδικότητα των φυσικών φαινομένων και του φωτός:

• η σωματική υπόθεση του φωτός, που προέρχεται από τον Νεύτωνα, μελετά αυτή τη διαδικασία ως ροή στοιχειώδη σωματίδια-φωτόνια, όπου απολύτως οποιαδήποτε ακτινοβολία εκτελείται διακριτά, και το ελάχιστο μέρος της ισχύος μιας δεδομένης ενέργειας έχει συχνότητα και μέγεθος που αντιστοιχεί στην ένταση του εκπεμπόμενου φωτός.
• Η κυματική θεωρία του φωτός, που προέρχεται από τον Huygens, υπονοεί την έννοια του φωτός ως ένα σύνολο παράλληλων μονοχρωματικών ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων που παρατηρούνται σε οπτικά φαινόμενα και αναπαρίστανται ως αποτέλεσμα των ενεργειών αυτών των κυμάτων.

Με τέτοιες ιδιότητες φωτός, η απουσία μετάβασης της δύναμης και της ενέργειας της ακτινοβολίας σε άλλους τύπους ενέργειας θεωρείται μια απολύτως φυσιολογική διαδικασία, καθώς τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα δεν αλληλεπιδρούν μεταξύ τους στο χωρικό περιβάλλον των φαινομένων παρεμβολής, επειδή τα φαινόμενα φωτός συνεχίζονται να διαδοθούν χωρίς να αλλάξουν την ιδιαιτερότητά τους.

Οι κυματικές και σωματικές υποθέσεις της ηλεκτρικής και μαγνητικής ακτινοβολίας έχουν βρει την εφαρμογή τους επιστημονικές εργασίες Maxwell με τη μορφή εξισώσεων.

Αυτή η νέα έννοια του φωτός ως ένα συνεχώς κινούμενο κύμα καθιστά δυνατή την εξήγηση διεργασιών που σχετίζονται με την περίθλαση και την παρεμβολή, συμπεριλαμβανομένης της δομής του πεδίου φωτός.

Χαρακτηριστικά του φωτός

Το μήκος του κύματος φωτός $\lambda$ εξαρτάται άμεσα από τη συνολική ταχύτητα διάδοσης αυτού του φαινομένου στο χωρικό μέσο $v$ και σχετίζεται με τη συχνότητα $\nu$ από την ακόλουθη σχέση:

$\lambda = \frac(v)(\nu)=\frac (c)(n\nu)$

όπου $n$ είναι η διαθλαστική παράμετρος του μέσου. Γενικά, αυτός ο δείκτης είναι μια βασική συνάρτηση του ηλεκτρομαγνητικού μήκους κύματος: $n=n(\λάμδα)$.

Η εξάρτηση του δείκτη διάθλασης από το μήκος κύματος εκδηλώνεται με τη μορφή του φαινομένου της συστηματικής διασποράς του φωτός. Μια καθολική και ελάχιστα μελετημένη έννοια στη φυσική είναι η ταχύτητα του φωτός $c$. Η ιδιαίτερη σημασία του στο απόλυτο κενό αντιπροσωπεύει όχι μόνο τη μέγιστη ταχύτητα διάδοσης ισχυρών ηλεκτρομαγνητικών συχνοτήτων, αλλά και τη μέγιστη ένταση της διάδοσης πληροφοριών ή άλλων φυσικών επιδράσεων σε υλικά αντικείμενα. Καθώς η κίνηση της ροής φωτός αυξάνεται σε διαφορετικές περιοχές, η αρχική ταχύτητα του φωτός $v$ συχνά μειώνεται: $v = \frac (c)(n)$.

Τα κύρια χαρακτηριστικά του φωτός είναι:

• φασματική και σύνθετη σύνθεση που καθορίζεται από την κλίμακα των μηκών κύματος φωτός.
• πόλωση, η οποία καθορίζεται από τη γενική αλλαγή στο χωρικό περιβάλλον του ηλεκτρικού διανύσματος μέσω της διάδοσης κυμάτων.
• την κατεύθυνση διάδοσης μιας φωτεινής δέσμης, η οποία πρέπει να συμπίπτει με το μέτωπο του κύματος ελλείψει διπλής διάθλασης.

Κβαντική και φυσιολογική οπτική

Η ιδέα μιας λεπτομερούς περιγραφής ηλεκτρομαγνητικό πεδίομε τη βοήθεια των κβάντων εμφανίστηκε στις αρχές του 20ου αιώνα και εκφράστηκε από τον Max Planck. Οι επιστήμονες έχουν προτείνει ότι η συνεχής εκπομπή φωτός πραγματοποιείται μέσω ορισμένων σωματιδίων - κβαντών. Μετά από 30 χρόνια, αποδείχθηκε ότι το φως όχι μόνο εκπέμπεται μερικώς και παράλληλα, αλλά και απορροφάται.

Αυτό έδωσε την ευκαιρία στον Άλμπερτ Αϊνστάιν να προσδιορίσει τη διακριτή δομή του φωτός. Σήμερα, οι επιστήμονες αποκαλούν φωτόνια κβαντικά φωτός και η ίδια η ροή θεωρείται ως αναπόσπαστη ομάδα στοιχείων. Έτσι, στην κβαντική οπτική, το φως θεωρείται και ως ρεύμα σωματιδίων και ως κύματα ταυτόχρονα, αφού διαδικασίες όπως η παρεμβολή και η περίθλαση δεν μπορούν να εξηγηθούν από ένα μόνο ρεύμα φωτονίων.

Στα μέσα του 20ου αιώνα ερευνητικές δραστηριότητες Brown–Twiss, κατέστησε δυνατό τον ακριβέστερο προσδιορισμό της περιοχής χρήσης της κβαντικής οπτικής. Η εργασία του επιστήμονα έχει αποδείξει ότι ένας ορισμένος αριθμός πηγών φωτός που εκπέμπουν φωτόνια σε δύο φωτοανιχνευτές και δίνουν ένα σταθερό ηχητικό σήμα σχετικά με την καταχώρηση στοιχείων μπορεί να κάνει τις συσκευές να λειτουργούν ταυτόχρονα.

Εκτέλεση πρακτική χρήσητο μη κλασικό φως οδήγησε τους ερευνητές σε απίστευτα αποτελέσματα. Από αυτή την άποψη, η κβαντική οπτική είναι ένα μοναδικό σύγχρονο πεδίο με τεράστιες ευκαιρίες για έρευνα και εφαρμογή.

Σημείωση 1

Η σύγχρονη οπτική έχει από καιρό συμπεριλάβει πολλούς τομείς του επιστημονικού κόσμου και της ανάπτυξης που έχουν ζήτηση και δημοτικότητα.

Αυτοί οι τομείς της οπτικής επιστήμης σχετίζονται άμεσα με τις ηλεκτρομαγνητικές ή κβαντικές ιδιότητες του φωτός, συμπεριλαμβανομένων άλλων περιοχών.

Ορισμός 2

Η φυσιολογική οπτική είναι μια νέα διεπιστημονική επιστήμη που μελετά την οπτική αντίληψη του φωτός και συνδυάζει πληροφορίες από τη βιοχημεία, τη βιοφυσική και την ψυχολογία.

Λαμβάνοντας υπόψη όλους τους νόμους της οπτικής, αυτό το τμήμα της επιστήμης βασίζεται σε αυτές τις επιστήμες και έχει μια ειδική πρακτική κατεύθυνση. Μελετώνται τα στοιχεία της οπτικής συσκευής και δίνεται ιδιαίτερη προσοχή σε μοναδικά φαινόμενα, όπως η οπτική ψευδαίσθηση και οι παραισθήσεις. Τα αποτελέσματα της εργασίας σε αυτόν τον τομέα χρησιμοποιούνται στη φυσιολογία, την ιατρική, την οπτική μηχανική και τη βιομηχανία ταινιών.

Σήμερα, η λέξη οπτικά χρησιμοποιείται συχνότερα ως όνομα καταστήματος. Φυσικά, σε τέτοια εξειδικευμένα σημεία είναι δυνατή η αγορά μιας ποικιλίας τεχνικών συσκευών οπτικής - φακών, γυαλιών, μηχανισμών προστασίας της όρασης. Σε αυτό το στάδιο, τα καταστήματα διαθέτουν σύγχρονο εξοπλισμό που τους επιτρέπει να προσδιορίζουν με ακρίβεια την οπτική οξύτητα επί τόπου, καθώς και να εντοπίζουν υπάρχοντα προβλήματα και τρόπους εξάλειψής τους.

- Ιστορία της ανάπτυξης της οπτικής.

- Βασικές διατάξεις της σωματιδιακής θεωρίας του Νεύτωνα.

- Βασικές διατάξεις της κυματικής θεωρίας του Huygens.

- Απόψεις για τη φύση του φωτός μέσα XIX – XX αιώνες.

-

- Βασικές αρχές της οπτικής.

- Κυματικές ιδιότητες του φωτός και γεωμετρική οπτική.

- Το μάτι ως οπτικό σύστημα.

- Φασματοσκόπιο.

- Οπτική συσκευή μέτρησης.

- Σύναψη.

- Κατάλογος χρησιμοποιημένης βιβλιογραφίας.

Ιστορία της ανάπτυξης της οπτικής.

Η οπτική είναι η μελέτη της φύσης του φωτός, των φαινομένων φωτός και της αλληλεπίδρασης του φωτός με την ύλη. Και σχεδόν ολόκληρη η ιστορία του είναι η ιστορία μιας αναζήτησης της απάντησης: τι είναι το φως;

Μία από τις πρώτες θεωρίες του φωτός, η θεωρία των οπτικών ακτίνων, προτάθηκε από τον Έλληνα φιλόσοφο Πλάτωνα γύρω στο 400 π.Χ. μι. Αυτή η θεωρία υπέθεσε ότι οι ακτίνες εκπέμπονται από το μάτι, οι οποίες, όταν συναντούν αντικείμενα, τα φωτίζουν και δημιουργούν την εμφάνιση του γύρω κόσμου. Οι απόψεις του Πλάτωνα υποστηρίχθηκαν από πολλούς αρχαίους επιστήμονες και, ειδικότερα, ο Ευκλείδης (3ος αι. π.Χ.), βασισμένος στη θεωρία των οπτικών ακτίνων, θεμελίωσε το δόγμα της ευθύτητας της διάδοσης του φωτός και καθιέρωσε το νόμο της ανάκλασης.

Τα ίδια χρόνια ανακαλύφθηκαν τα ακόλουθα γεγονότα:

– ευθύτητα διάδοσης του φωτός.

– το φαινόμενο της ανάκλασης του φωτός και ο νόμος της ανάκλασης.

– το φαινόμενο της διάθλασης του φωτός.

– εφέ εστίασης ενός κοίλου καθρέφτη.

Οι αρχαίοι Έλληνες έθεσαν τα θεμέλια για τον κλάδο της οπτικής, που αργότερα έγινε γνωστός ως γεωμετρικός.

Πλέον ενδιαφέρουσα δουλειάγια την οπτική, που μας έχει φτάσει από τον Μεσαίωνα, είναι έργο του Άραβα επιστήμονα Algazen. Μελέτησε την ανάκλαση του φωτός από τους καθρέφτες, το φαινόμενο της διάθλασης και της μετάδοσης του φωτός στους φακούς. Ο Algazen ήταν ο πρώτος που πρότεινε ότι το φως έχει πεπερασμένη ταχύτητα διάδοσης. Αυτή η υπόθεση ήταν σημαντική

βήμα στην κατανόηση της φύσης του φωτός.

Κατά τη διάρκεια της Αναγέννησης, έγιναν πολλές διαφορετικές ανακαλύψεις και εφευρέσεις. Η πειραματική μέθοδος άρχισε να καθιερώνεται ως βάση για τη μελέτη και την κατανόηση του περιβάλλοντος κόσμου.

Με βάση πολυάριθμα πειραματικά δεδομένα, στα μέσα του 17ου αιώνα, προέκυψαν δύο υποθέσεις σχετικά με τη φύση των φαινομένων φωτός:

– σωματιδιακή, η οποία υποθέτει ότι το φως είναι ένα ρεύμα σωματιδίων που εκτοξεύεται με μεγάλη ταχύτητα από φωτεινά σώματα.

– κύμα, το οποίο υποστήριξε ότι το φως αντιπροσωπεύεται από το διαμήκη ταλαντευτικές κινήσειςένα ειδικό φωτεινό μέσο - αιθέρας - που διεγείρεται από δονήσεις σωματιδίων ενός φωτεινού σώματος.

Ολόκληρη η περαιτέρω ανάπτυξη του δόγματος του φωτός μέχρι σήμερα είναι η ιστορία της ανάπτυξης και της πάλης αυτών των υποθέσεων, οι συγγραφείς των οποίων ήταν οι I. Newton και H. Huygens.

Οι κύριες διατάξεις της σωματιδιακής θεωρίας του Νεύτωνα:

1) Το φως αποτελείται από μικρά σωματίδια ύλης που εκπέμπονται προς όλες τις κατευθύνσεις σε ευθείες γραμμές, ή ακτίνες, από ένα φωτεινό σώμα, όπως ένα αναμμένο κερί. Εάν αυτές οι ακτίνες, που αποτελούνται από σωματίδια, πέσουν στο μάτι μας, τότε βλέπουμε την πηγή τους (Εικ. 1).

2) Τα ελαφρά σωματίδια έχουν διαφορετικά μεγέθη. Τα μεγαλύτερα σωματίδια, όταν εισέρχονται στο μάτι, δίνουν μια αίσθηση κόκκινου χρώματος, τα μικρότερα - βιολετί.

3) Λευκό- ένα μείγμα όλων των χρωμάτων: κόκκινο, πορτοκαλί, κίτρινο, πράσινο, μπλε, indigo, βιολετί.

4) Η ανάκλαση του φωτός από την επιφάνεια συμβαίνει λόγω της ανάκλασης των σωματιδίων από τον τοίχο σύμφωνα με το νόμο της απόλυτης ελαστικής κρούσης (Εικ. 2).

5) Το φαινόμενο της διάθλασης του φωτός εξηγείται από το γεγονός ότι τα σωματίδια έλκονται από σωματίδια του μέσου. Όσο πιο πυκνό είναι το μέσο, ​​τόσο μικρότερη είναι η γωνία διάθλασης και η γωνία πρόσπτωσης.

6) Το φαινόμενο της διασποράς του φωτός, που ανακαλύφθηκε από τον Νεύτωνα το 1666, εξήγησε ως εξής. Κάθε χρώμα είναι ήδη παρόν στο λευκό φως. Όλα τα χρώματα μεταδίδονται μέσω του διαπλανητικού χώρου και της ατμόσφαιρας μαζί και δίνουν το αποτέλεσμα του λευκό φως. Το λευκό φως - ένα μείγμα από διάφορα σωματίδια - υφίσταται διάθλαση αφού περάσει από ένα πρίσμα. Από τη σκοπιά της μηχανικής θεωρίας, η διάθλαση οφείλεται σε δυνάμεις από σωματίδια γυαλιού που δρουν σε σωματίδια φωτός. Αυτές οι δυνάμεις είναι διαφορετικές για διαφορετικά σώματα. Είναι τα μεγαλύτερα για το βιολετί και τα μικρότερα για το κόκκινο. Η διαδρομή των σωματιδίων στο πρίσμα θα διαθλαστεί διαφορετικά για κάθε χρώμα, έτσι η λευκή σύνθετη ακτίνα θα χωριστεί σε έγχρωμες συστατικές ακτίνες.

7) Ο Νεύτων περιέγραψε τρόπους για να εξηγήσει τη διπλή διάθλαση, υποθέτοντας ότι οι ακτίνες φωτός έχουν «διαφορετικές πλευρές» - ειδική ιδιοκτησία, προκαλώντας τη διαφορετική διαθλασιμότητα τους όταν περνούν από ένα διπλοδιαθλαστικό σώμα.

Η σωματιδιακή θεωρία του Νεύτωνα εξήγησε ικανοποιητικά πολλά οπτικά φαινόμενα γνωστά εκείνη την εποχή. Ο συγγραφέας του χρησιμοποίησε επιστημονικό κόσμοτεράστια εξουσία, και σύντομα η θεωρία του Νεύτωνα απέκτησε πολλούς υποστηρικτές σε όλες τις χώρες.

Βασικές αρχές της κυματικής θεωρίας του φωτός του Huygens.

1) Το φως είναι η διάδοση ελαστικών περιοδικών παλμών στον αιθέρα. Αυτές οι ωθήσεις είναι διαμήκεις και παρόμοιες με τις ηχητικές ώσεις στον αέρα.

2) Ο αιθέρας είναι ένα υποθετικό μέσο που γεμίζει τον ουράνιο χώρο και τα κενά μεταξύ των σωματιδίων των σωμάτων. Είναι αβαρής, δεν υπακούει στο νόμο καθολική βαρύτητα, έχει μεγάλη ελαστικότητα.

3) Η αρχή της διάδοσης των δονήσεων του αιθέρα είναι τέτοια που κάθε σημείο του, στο οποίο φτάνει η διέγερση, είναι το κέντρο των δευτερευόντων κυμάτων. Αυτά τα κύματα είναι αδύναμα και το αποτέλεσμα παρατηρείται μόνο εκεί που περνάει το περίβλημά τους

μέτωπο επιφάνειας – κύματος (αρχή Huygens) (Εικ. 3).

Τα κύματα φωτός που προέρχονται απευθείας από την πηγή προκαλούν την αίσθηση της όρασης.

Ένα πολύ σημαντικό σημείο στη θεωρία του Huygens ήταν η υπόθεση ότι η ταχύτητα διάδοσης του φωτός είναι πεπερασμένη. Χρησιμοποιώντας την αρχή του, ο επιστήμονας μπόρεσε να εξηγήσει πολλά φαινόμενα της γεωμετρικής οπτικής:

– το φαινόμενο της ανάκλασης του φωτός και οι νόμοι του.

– το φαινόμενο της διάθλασης του φωτός και οι νόμοι του.

– το φαινόμενο της συνολικής εσωτερικής αντανάκλασης.

– το φαινόμενο της διπλής διάθλασης.

– η αρχή της ανεξαρτησίας των ακτίνων φωτός.

Η θεωρία του Huygens έδωσε την ακόλουθη έκφραση για τον δείκτη διάθλασης ενός μέσου:

Από τον τύπο είναι σαφές ότι η ταχύτητα του φωτός πρέπει να εξαρτάται αντιστρόφως από την απόλυτη τιμή του μέσου. Αυτό το συμπέρασμα ήταν το αντίθετο από το συμπέρασμα που προέκυψε από τη θεωρία του Νεύτωνα. Το χαμηλό επίπεδο πειραματικής τεχνολογίας τον 17ο αιώνα κατέστησε αδύνατο να διαπιστωθεί ποια θεωρία ήταν σωστή.

Πολλοί αμφέβαλλαν για την κυματική θεωρία του Huygens, αλλά από τους λίγους υποστηρικτές των απόψεων των κυμάτων για τη φύση του φωτός ήταν οι M. Lomonosov και L. Euler. Από αυτές τις μελέτες θεωρία επιστημόνωνΗ θεωρία του Huygens άρχισε να διαμορφώνεται ως θεωρία των κυμάτων, και όχι απλώς ως απεριοδικές ταλαντώσεις που διαδίδονται στον αιθέρα.

Απόψεις για τη φύση του φωτός μέσα XIX - XX αιώνες.

Το 1801, ο Τ. Γιουνγκ πραγματοποίησε ένα πείραμα που εξέπληξε επιστήμονες του κόσμου(Εικ.4)

S – πηγή φωτός;

E – οθόνη;

Το B και το C είναι πολύ στενές σχισμές, σε απόσταση 1-2 mm η μία από την άλλη.

Σύμφωνα με τη θεωρία του Newton, δύο φωτεινές λωρίδες θα πρέπει να εμφανίζονται στην οθόνη, στην πραγματικότητα, εμφανίστηκαν αρκετές φωτεινές και σκοτεινές λωρίδες και μια φωτεινή γραμμή P εμφανίστηκε ακριβώς απέναντι από το κενό μεταξύ των σχισμών B και C. Η εμπειρία έχει δείξει ότι το φως είναι ένα κυματικό φαινόμενο. Ο Jung ανέπτυξε τη θεωρία του Huygens με ιδέες σχετικά με τις δονήσεις των σωματιδίων και τη συχνότητα των δονήσεων. Διατύπωσε την αρχή της παρεμβολής, βάσει της οποίας εξήγησε το φαινόμενο της περίθλασης, της παρεμβολής και του χρώματος των λεπτών πλακών.

Ο Γάλλος φυσικός Fresnel συνδύασε την αρχή των κυματικών κινήσεων του Huygens και την αρχή της παρεμβολής του Young. Σε αυτή τη βάση, ανέπτυξε μια αυστηρή μαθηματική θεωρία περίθλασης. Ο Fresnel ήταν σε θέση να εξηγήσει όλα τα οπτικά φαινόμενα που ήταν γνωστά εκείνη την εποχή.

Βασικές αρχές της κυματικής θεωρίας Fresnel.

– Φως – διάδοση δονήσεων στον αιθέρα με ταχύτητα όπου είναι το μέτρο ελαστικότητας του αιθέρα, r– πυκνότητα αιθέρα.

– Τα φωτεινά κύματα είναι εγκάρσια.

– Ο ελαφρύς αιθέρας έχει ιδιότητες ελαστικό-άκαμπτο σώμα, απολύτως ασυμπίεστο.

Κατά τη μετακίνηση από το ένα μέσο στο άλλο, η ελαστικότητα του αιθέρα δεν αλλάζει, αλλά αλλάζει η πυκνότητά του. Σχετικός δείκτης διάθλασης μιας ουσίας.

Οι εγκάρσιες δονήσεις μπορούν να συμβούν ταυτόχρονα σε όλες τις κατευθύνσεις κάθετες προς την κατεύθυνση διάδοσης του κύματος.

Το έργο του Fresnel έχει κερδίσει την αναγνώριση από τους επιστήμονες. Σύντομα εμφανίστηκε μια ολόκληρη σειράπειραματικές και θεωρητικές εργασίες που επιβεβαιώνουν την κυματική φύση του φωτός.

ΣΕ μέσα του 19ουαιώνα, άρχισαν να ανακαλύπτονται γεγονότα που έδειχναν μια σύνδεση μεταξύ οπτικών και ηλεκτρικών φαινομένων. Το 1846, ο M. Faraday παρατήρησε περιστροφές των επιπέδων πόλωσης του φωτός σε σώματα τοποθετημένα σε μαγνητικό πεδίο. Ο Faraday εισήγαγε την ιδέα της ηλεκτρικής ενέργειας και μαγνητικά πεδία, όσον αφορά τις ιδιόμορφες επικαλύψεις στον αέρα. Ένας νέος «ηλεκτρομαγνητικός αιθέρας» εμφανίστηκε. Ο Άγγλος φυσικός Maxwell ήταν ο πρώτος που επέστησε την προσοχή σε αυτές τις απόψεις. Ανέπτυξε αυτές τις ιδέες και έχτισε μια θεωρία για το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο.

Η ηλεκτρομαγνητική θεωρία του φωτός δεν ξεπέρασε τη μηχανική θεωρία του Huygens-Young-Fresnel, αλλά την έβαλε σε ένα νέο επίπεδο. Το 1900, ο Γερμανός φυσικός Planck διατύπωσε μια υπόθεση για την κβαντική φύση της ακτινοβολίας. Η ουσία του ήταν η εξής:

– η εκπομπή φωτός είναι διακριτής φύσης·

– η απορρόφηση συμβαίνει και σε διακριτές μερίδες, κβάντα.

Η ενέργεια κάθε κβαντικού αντιπροσωπεύεται από τον τύπο μι = η n, Πού ηείναι η σταθερά του Planck, και nείναι η συχνότητα του φωτός.

Πέντε χρόνια μετά τον Πλανκ, δημοσιεύτηκε η εργασία του Γερμανού φυσικού Αϊνστάιν για το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο. Ο Αϊνστάιν πίστευε:

– το φως που δεν έχει ακόμη αλληλεπιδράσει με την ύλη έχει κοκκώδη δομή.

– δομικό στοιχείοη διακριτή ακτινοβολία φωτός είναι ένα φωτόνιο.

Έτσι, εμφανίστηκε μια νέα κβαντική θεωρία του φωτός, που γεννήθηκε με βάση τη σωματιδιακή θεωρία του Νεύτωνα. Ένα κβάντο λειτουργεί ως σώμα.

Βασικές διατάξεις.

– Το φως εκπέμπεται, διαδίδεται και απορροφάται σε διακριτές μερίδες - κβάντα.

– Κβαντικό φως – ένα φωτόνιο μεταφέρει ενέργεια ανάλογη με τη συχνότητα του κύματος με το οποίο περιγράφεται από την ηλεκτρομαγνητική θεωρία μι = η n .

– Ένα φωτόνιο έχει μάζα (), ορμή και γωνιακή ορμή ().

– Ένα φωτόνιο, ως σωματίδιο, υπάρχει μόνο σε κίνηση του οποίου η ταχύτητα είναι η ταχύτητα διάδοσης του φωτός σε ένα δεδομένο μέσο.

– Για όλες τις αλληλεπιδράσεις στις οποίες συμμετέχει ένα φωτόνιο, ισχύουν οι γενικοί νόμοι διατήρησης της ενέργειας και της ορμής.

– Ένα ηλεκτρόνιο σε ένα άτομο μπορεί να βρίσκεται μόνο σε ορισμένες διακριτές σταθερές στατικές καταστάσεις. Όντας σε ακίνητη κατάσταση, ένα άτομο δεν ακτινοβολεί ενέργεια.

– Κατά τη μετάβαση από τη μια στατική κατάσταση στην άλλη, ένα άτομο εκπέμπει (απορροφά) ένα φωτόνιο με συχνότητα (όπου Ε1Και Ε2– ενέργειες των αρχικών και τελικών καταστάσεων).

Με την εμφάνιση της κβαντικής θεωρίας, έγινε σαφές ότι οι σωματικές και οι κυματικές ιδιότητες είναι μόνο δύο πλευρές, δύο αλληλένδετες εκδηλώσεις της ουσίας του φωτός. Δεν αντικατοπτρίζουν τη διαλεκτική ενότητα της διακριτικότητας και της συνέχειας της ύλης, που εκφράζεται στην ταυτόχρονη εκδήλωση κυματικών και σωματικών ιδιοτήτων. Η ίδια διαδικασία ακτινοβολίας μπορεί να περιγραφεί χρησιμοποιώντας μαθηματική συσκευήγια κύματα που διαδίδονται στο χώρο και στο χρόνο και με τη βοήθεια στατιστικές μέθοδοιπρόβλεψη της εμφάνισης σωματιδίων σε ένα δεδομένο μέρος και σε μια δεδομένη στιγμή. Και τα δύο αυτά μοντέλα μπορούν να χρησιμοποιηθούν ταυτόχρονα και ανάλογα με τις συνθήκες, προτιμάται ένα από αυτά.

Επιτεύγματα τα τελευταία χρόνιαστον τομέα της οπτικής έγιναν δυνατές χάρη στην ανάπτυξη και των δύο κβαντική φυσική, και κυματική οπτική. Σήμερα, η θεωρία του φωτός συνεχίζει να αναπτύσσεται.

Η οπτική είναι ένας κλάδος της φυσικής που μελετά τις ιδιότητες και τη φυσική φύση του φωτός, καθώς και την αλληλεπίδρασή του με την ύλη.

Τα πιο απλά οπτικά φαινόμενα, για παράδειγμα η εμφάνιση σκιών και η παραγωγή εικόνων σε οπτικά όργανα, μπορούν να γίνουν κατανοητά στο πλαίσιο της γεωμετρικής οπτικής, η οποία λειτουργεί με την έννοια των μεμονωμένων ακτίνων φωτός που υπακούουν στους γνωστούς νόμους διάθλασης και ανάκλασης και είναι ανεξάρτητα μεταξύ τους. Για την κατανόηση πιο περίπλοκων φαινομένων, χρειάζεται φυσική οπτική, η οποία εξετάζει αυτά τα φαινόμενα σε σχέση με τη φυσική φύση του φωτός. Η φυσική οπτική καθιστά δυνατή την εξαγωγή όλων των νόμων της γεωμετρικής οπτικής και τον καθορισμό των ορίων εφαρμογής τους. Χωρίς γνώση αυτών των ορίων, η επίσημη εφαρμογή των νόμων της γεωμετρικής οπτικής μπορεί, σε συγκεκριμένες περιπτώσεις, να οδηγήσει σε αποτελέσματα που έρχονται σε αντίθεση με τα παρατηρούμενα φαινόμενα. Επομένως, δεν μπορεί κανείς να περιοριστεί στην επίσημη κατασκευή της γεωμετρικής οπτικής, αλλά πρέπει να τη δει ως κλάδο της φυσικής οπτικής.

Η έννοια της δέσμης φωτός μπορεί να ληφθεί από την εξέταση μιας πραγματικής δέσμης φωτός σε ένα ομοιογενές μέσο, ​​από το οποίο απομονώνεται μια στενή παράλληλη δέσμη χρησιμοποιώντας ένα διάφραγμα. Όσο μικρότερη είναι η διάμετρος αυτών των οπών, τόσο στενότερη είναι η απομονωμένη δέσμη, και στο όριο, πηγαίνοντας σε τρύπες όσο μικρές όσο θέλετε, φαίνεται ότι μια δέσμη φωτός μπορεί να ληφθεί ως ευθεία γραμμή. Όμως μια τέτοια διαδικασία απομόνωσης μιας αυθαίρετα στενής δέσμης (δέσμης) είναι αδύνατη λόγω του φαινομένου της περίθλασης. Η αναπόφευκτη γωνιακή διαστολή μιας πραγματικής δέσμης φωτός που διέρχεται από ένα διάφραγμα διαμέτρου D καθορίζεται από τη γωνία περίθλασης ι ~ μεγάλο / ρε. Μόνο στην ακραία περίπτωση όταν μεγάλο=0, μια τέτοια διαστολή δεν θα γινόταν και θα μπορούσε κανείς να μιλήσει για την ακτίνα ως μια γεωμετρική γραμμή, η φορά της οποίας καθορίζει την κατεύθυνση διάδοσης της φωτεινής ενέργειας.

Έτσι, μια ακτίνα φωτός είναι μια αφηρημένη μαθηματική έννοια και η γεωμετρική οπτική είναι μια κατά προσέγγιση περιοριστική περίπτωση στην οποία η κυματική οπτική πηγαίνει όταν το μήκος κύματος του φωτός τείνει στο μηδέν.

Το μάτι ως οπτικό σύστημα.

Το ανθρώπινο όργανο όρασης είναι τα μάτια, τα οποία από πολλές απόψεις αντιπροσωπεύουν ένα πολύ προηγμένο οπτικό σύστημα.

Γενικά, το ανθρώπινο μάτι είναι ένα σφαιρικό σώμα με διάμετρο περίπου 2,5 cm, το οποίο ονομάζεται βολβός του ματιού (Εικ. 5). Το αδιαφανές και ανθεκτικό εξωτερικό στρώμα του ματιού ονομάζεται σκληρός χιτώνας και το διαφανές και πιο κυρτό μπροστινό μέρος του ονομάζεται κερατοειδής. Στο εσωτερικό, ο σκληρός χιτώνας καλύπτεται με ένα χοριοειδές, που αποτελείται από αιμοφόρα αγγεία που τροφοδοτούν το μάτι. Απέναντι από τον κερατοειδή, το χοριοειδές περνά στην ίριδα, η οποία είναι άνισα χρωματισμένη διαφορετικούς ανθρώπους, ο οποίος χωρίζεται από τον κερατοειδή χιτώνα με έναν θάλαμο που περιέχει μια διαυγή, υδαρή μάζα.

Η ίριδα έχει μια στρογγυλή τρύπα που ονομάζεται κόρη, η διάμετρος της οποίας μπορεί να ποικίλλει. Έτσι, η ίριδα παίζει το ρόλο του διαφράγματος, ρυθμίζοντας την πρόσβαση του φωτός στο μάτι. Σε έντονο φως η κόρη γίνεται μικρότερη και σε χαμηλό φωτισμό μεγαλώνει. Μέσα στον βολβό του ματιού πίσω από την ίριδα βρίσκεται ο φακός, ο οποίος είναι ένας αμφίκυρτος φακός από διαφανή ουσία με δείκτη διάθλασης περίπου 1,4. Ο φακός περιβάλλεται από έναν κυκλικό μυ, ο οποίος μπορεί να αλλάξει την καμπυλότητα των επιφανειών του, άρα και την οπτική του ισχύ.

Ο χοριοειδής στο εσωτερικό του ματιού καλύπτεται με κλάδους του φωτοευαίσθητου νεύρου, ιδιαίτερα πυκνοί μπροστά από την κόρη. Αυτά τα κλαδιά σχηματίζουν μια δικτυωτή μεμβράνη στην οποία βγαίνει πραγματική εικόνααντικείμενα που δημιουργούνται από το οπτικό σύστημα του ματιού. Ο χώρος μεταξύ του αμφιβληστροειδούς και του φακού είναι γεμάτος με ένα διαφανές υαλώδες σώμα, το οποίο έχει ζελατινώδη δομή. Η εικόνα των αντικειμένων στον αμφιβληστροειδή είναι ανεστραμμένη. Ωστόσο, η δραστηριότητα του εγκεφάλου, που λαμβάνει σήματα από το φωτοευαίσθητο νεύρο, μας επιτρέπει να βλέπουμε όλα τα αντικείμενα σε φυσικές θέσεις.

Όταν ο δακτυλιοειδής μυς του ματιού χαλαρώνει, λαμβάνεται η εικόνα μακρινών αντικειμένων στον αμφιβληστροειδή. Γενικά, η δομή του ματιού είναι τέτοια που ένα άτομο μπορεί να δει αντικείμενα που βρίσκονται όχι πιο κοντά από 6 μέτρα από το μάτι χωρίς καταπόνηση. Σε αυτή την περίπτωση, η εικόνα των πιο κοντινών αντικειμένων λαμβάνεται πίσω από τον αμφιβληστροειδή. Για να αποκτήσετε μια καθαρή εικόνα ενός τέτοιου αντικειμένου, ο δακτυλιοειδής μυς συμπιέζει τον φακό όλο και περισσότερο μέχρι να εμφανιστεί η εικόνα του αντικειμένου στον αμφιβληστροειδή και στη συνέχεια κρατά τον φακό σε συμπιεσμένη κατάσταση.

Έτσι, η «εστίαση» του ανθρώπινου ματιού πραγματοποιείται αλλάζοντας την οπτική ισχύ του φακού χρησιμοποιώντας τον δακτυλιοειδή μυ. Η ικανότητα του οπτικού συστήματος του ματιού να δημιουργεί διακριτές εικόνες αντικειμένων που βρίσκονται σε διαφορετικές αποστάσεις από αυτό ονομάζεται διαμονή (από το λατινικό "καταλυμάτων" - προσαρμογή). Όταν βλέπετε πολύ μακρινά αντικείμενα, παράλληλες ακτίνες εισέρχονται στο μάτι. Σε αυτή την περίπτωση, το μάτι λέγεται ότι φιλοξενείται στο άπειρο.

Η διαμονή του ματιού δεν είναι άπειρη. Με τη βοήθεια του δακτυλιοειδούς μυός, η οπτική ισχύς του ματιού μπορεί να αυξηθεί κατά όχι περισσότερο από 12 διόπτρες. Όταν κοιτάτε κοντά αντικείμενα για μεγάλο χρονικό διάστημα, το μάτι κουράζεται και ο δακτυλιοειδής μυς αρχίζει να χαλαρώνει και η εικόνα του αντικειμένου θολώνει.

Τα ανθρώπινα μάτια μας επιτρέπουν να βλέπουμε τα αντικείμενα καθαρά όχι μόνο στο φως της ημέρας. Η ικανότητα του ματιού να προσαρμόζεται σε διάφορους βαθμούς ερεθισμού των απολήξεων του φωτοευαίσθητου νεύρου στον αμφιβληστροειδή, δηλ. σε διάφορους βαθμούς φωτεινότητας των παρατηρούμενων αντικειμένων ονομάζεται προσαρμογή.

Η σύγκλιση των οπτικών αξόνων των ματιών σε ένα ορισμένο σημείο ονομάζεται σύγκλιση. Όταν τα αντικείμενα βρίσκονται σε σημαντική απόσταση από ένα άτομο, τότε όταν μετακινείτε τα μάτια από το ένα αντικείμενο στο άλλο, οι άξονες των ματιών ουσιαστικά δεν αλλάζουν και το άτομο χάνει την ικανότητα να προσδιορίζει σωστά τη θέση του αντικειμένου. Όταν τα αντικείμενα είναι πολύ μακριά, οι άξονες των ματιών είναι παράλληλοι και ένα άτομο δεν μπορεί καν να προσδιορίσει αν το αντικείμενο που κοιτάζει κινείται ή όχι. Η δύναμη του δακτυλιοειδούς μυός, η οποία συμπιέζει τον φακό κατά την προβολή αντικειμένων που βρίσκονται κοντά στο άτομο, παίζει επίσης έναν ορισμένο ρόλο στον προσδιορισμό της θέσης των σωμάτων. πρόβατα

Φάσμα oscop.

Ένα φασματοσκόπιο χρησιμοποιείται για την παρατήρηση φασμάτων.

Το πιο συνηθισμένο πρισματικό φασματοσκόπιο αποτελείται από δύο σωλήνες, μεταξύ των οποίων τοποθετείται ένα τριγωνικό πρίσμα (Εικ. 7).

Στον σωλήνα Α, που ονομάζεται collimator, υπάρχει μια στενή σχισμή, το πλάτος της οποίας μπορεί να ρυθμιστεί περιστρέφοντας μια βίδα. Μπροστά από τη σχισμή τοποθετείται μια φωτεινή πηγή, το φάσμα της οποίας πρέπει να εξεταστεί. Η σχισμή βρίσκεται στο επίπεδο του παραμετροποιητή και επομένως οι φωτεινές ακτίνες από το ρυθμιστή εξέρχονται με τη μορφή παράλληλης δέσμης. Αφού περάσουν από το πρίσμα, οι φωτεινές ακτίνες κατευθύνονται στον σωλήνα Β, μέσω του οποίου παρατηρείται το φάσμα. Εάν ένα φασματοσκόπιο προορίζεται για μετρήσεις, τότε μια εικόνα μιας κλίμακας με διαιρέσεις υπερτίθεται στην εικόνα του φάσματος χρησιμοποιώντας μια ειδική συσκευή, η οποία σας επιτρέπει να προσδιορίσετε με ακρίβεια τη θέση των χρωματικών γραμμών στο φάσμα.

Μια οπτική συσκευή μέτρησης είναι ένα όργανο μέτρησης στο οποίο η όραση (ευθυγράμμιση των ορίων ενός ελεγχόμενου αντικειμένου με γραμμή μαλλιών, σταυρόνημα κ.λπ.) ή ο προσδιορισμός μεγέθους πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας μια συσκευή με οπτική αρχή λειτουργίας. Υπάρχουν τρεις ομάδες οπτικών όργανα μέτρησης: συσκευές με αρχή οπτικής παρατήρησης και μηχανική μέθοδο αναφοράς κίνησης. συσκευές με οπτική παρατήρηση και αναφορά κίνησης· συσκευές που έχουν μηχανική επαφή με τη συσκευή μέτρησης, με οπτική μέθοδο προσδιορισμού της κίνησης των σημείων επαφής.

Οι πρώτες συσκευές που έγιναν ευρέως διαδεδομένες ήταν οι προβολείς για τη μέτρηση και την παρακολούθηση εξαρτημάτων με πολύπλοκα περιγράμματα και μικρά μεγέθη.

Η πιο κοινή δεύτερη συσκευή είναι ένα γενικό μικροσκόπιο μέτρησης, στο οποίο το τμήμα που μετράται κινείται σε ένα διαμήκη φορείο και το μικροσκόπιο κεφαλής κινείται σε ένα εγκάρσιο φορείο.

Οι συσκευές της τρίτης ομάδας χρησιμοποιούνται για τη σύγκριση μετρούμενων γραμμικών μεγεθών με μέτρα ή κλίμακες. Συνήθως συνδυάζονται με τη γενική ονομασία comparators. Αυτή η ομάδα συσκευών περιλαμβάνει ένα οπτιόμετρο (οπτικό, μηχάνημα μέτρησης, συμβολόμετρο επαφής, οπτικό ανιχνευτή εύρους κ.λπ.).

Τα οπτικά όργανα μέτρησης είναι επίσης ευρέως διαδεδομένα στη γεωδαισία (επίπεδο, θεοδόλιθος κ.λπ.).

Ο Θεοδόλιθος είναι ένα γεωδαιτικό όργανο για τον προσδιορισμό των κατευθύνσεων και τη μέτρηση οριζόντιων και κάθετες γωνίεςκατά τη διάρκεια γεωδαιτικών εργασιών, τοπογραφικών και τοπογραφικών ερευνών, σε κατασκευές κ.λπ.

Επίπεδο - ένα γεωδαιτικό όργανο για τη μέτρηση υψομέτρων σημείων στην επιφάνεια της γης - ισοπέδωση, καθώς και για τη ρύθμιση οριζόντιων κατευθύνσεων κατά την εγκατάσταση κ.λπ. εργοστάσιο.

Στην πλοήγηση χρησιμοποιείται ευρέως ένα εξάντο - ένα γωνιομετρικό όργανο που ανακλά τον καθρέφτη για τη μέτρηση των υψών. ουράνια σώματαπάνω από τον ορίζοντα ή τις γωνίες μεταξύ ορατών αντικειμένων προκειμένου να προσδιοριστούν οι συντεταγμένες της θέσης του παρατηρητή. Το πιο σημαντικό χαρακτηριστικό της εξάντας είναι η δυνατότητα ταυτόχρονου συνδυασμού δύο αντικειμένων στο οπτικό πεδίο του παρατηρητή, μεταξύ των οποίων μετράται η γωνία, γεγονός που επιτρέπει τη χρήση της εξάντας σε αεροπλάνο ή σε πλοίο χωρίς αισθητή μείωση της ακρίβειας. ακόμα και κατά τη διάρκεια του pitching.

Μια πολλά υποσχόμενη σκηνοθεσίαστην ανάπτυξη νέων τύπων οπτικών οργάνων μέτρησης είναι ο εξοπλισμός τους με ηλεκτρονικές συσκευές ανάγνωσης που καθιστούν δυνατή την απλοποίηση της ανάγνωσης και της όρασης κ.λπ.

Σύναψη.

Η πρακτική σημασία της οπτικής και η επιρροή της σε άλλους κλάδους της γνώσης είναι εξαιρετικά μεγάλη. Η εφεύρεση του τηλεσκοπίου και του φασματοσκοπίου άνοιξε μπροστά στον άνθρωπο το πιο εκπληκτικό και πλουσιότερος κόσμοςφαινόμενα που συμβαίνουν στο απέραντο Σύμπαν. Η εφεύρεση του μικροσκοπίου έφερε επανάσταση στη βιολογία. Η φωτογραφία βοήθησε και βοηθάει σχεδόν όλους τους κλάδους της επιστήμης. Ένα από τα πιο σημαντικά στοιχεία του επιστημονικού εξοπλισμού είναι ο φακός. Χωρίς αυτό δεν θα υπήρχε μικροσκόπιο, τηλεσκόπιο, φασματοσκόπιο, κάμερα, κινηματογράφος, τηλεόραση κ.λπ. δεν θα υπήρχαν γυαλιά και πολλά άτομα άνω των 50 δεν θα μπορούσαν να διαβάσουν και να κάνουν πολλές δουλειές που απαιτούν όραση.

Το φάσμα των φαινομένων που μελετά η φυσική οπτική είναι πολύ εκτεταμένο. Τα οπτικά φαινόμενα συνδέονται στενά με φαινόμενα που μελετώνται σε άλλους κλάδους της φυσικής και οι μέθοδοι οπτικής έρευνας είναι από τις πιο λεπτές και ακριβείς. Ως εκ τούτου, δεν αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι η οπτική έχει πρωταγωνιστήσει εδώ και πολύ καιρό σε πολλά βασική έρευνακαι την ανάπτυξη βασικών φυσικών απόψεων. Αρκεί να πούμε ότι και οι δύο κύριες φυσικές θεωρίες του περασμένου αιώνα - η θεωρία της σχετικότητας και η θεωρία του κβαντικού - προέκυψαν και αναπτύχθηκαν σε μεγάλο βαθμό με βάση την οπτική έρευνα. Η εφεύρεση των λέιζερ έχει ανοίξει τεράστιες νέες δυνατότητες όχι μόνο στην οπτική, αλλά και στις εφαρμογές της σε διάφορους κλάδους της επιστήμης και της τεχνολογίας.

Επιτροπή Παιδείας της Μόσχας

World O R Τ

Τεχνολογικό Κολλέγιο της Μόσχας

Τμήμα Φυσικών Επιστημών

Τελική εργασία στη φυσική

Επί του θέματος :

Ερμηνεύει ο μαθητής της ομάδας 14: Ryazantseva Oksana

Δάσκαλος: Gruzdeva L.N.

- Artsybyshev S.A. Φυσική - Μ.: Medgiz, 1950.

- Zhdanov L.S. Zhdanov G.L. Φυσική για ενδιάμεσα εκπαιδευτικά ιδρύματα- Μ.: Nauka, 1981.

- Landsberg G.S. Οπτική - Μ.: Nauka, 1976.

- Landsberg G.S. Εγχειρίδιο στοιχειώδους φυσικής. - Μ.: Nauka, 1986.

- Prokhorov A.M. Μεγάλη Σοβιετική Εγκυκλοπαίδεια. - Μ.: Σοβιετική εγκυκλοπαίδεια, 1974.

- Sivukhin D.V. Γενικό μάθημαΦυσική: Οπτική - Μ.: Nauka, 1980.

Συναντάμε τη λέξη «οπτικά», για παράδειγμα, όταν περνάμε από ένα κατάστημα λιανικής που πουλά γυαλιά. Πολλοί θυμούνται επίσης ότι σπούδασαν οπτική στο σχολείο. Τι είναι η οπτική;

Η οπτική είναι ένας κλάδος της φυσικής που μελετά τη φύση του φωτός, τις ιδιότητές του, τα μοτίβα διάδοσης του διαφορετικά περιβάλλοντα, καθώς και την αλληλεπίδραση του φωτός με τις ουσίες. Για να κατανοήσετε καλύτερα τι είναι η οπτική, πρέπει να καταλάβετε τι είναι το φως.

Ιδέες για το φως στη σύγχρονη φυσική

Η Φυσική θεωρεί το φως στο οποίο έχουμε συνηθίσει ως ένα σύνθετο φαινόμενο με διττή φύση. Από τη μια πλευρά, το φως θεωρείται ένα ρεύμα μικροσκοπικών σωματιδίων - κβάντα φωτός (φωτόνια). Από την άλλη πλευρά, το φως μπορεί να περιγραφεί ως ένας τύπος ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων που έχουν συγκεκριμένο μήκος κύματος.

Ξεχωριστοί κλάδοι της οπτικής μελετούν το φως ως φυσικό φαινόμενο από διάφορες οπτικές γωνίες.

Τμήματα οπτικών

• Γεωμετρική οπτική. Εξετάζει τους νόμους της διάδοσης του φωτός, καθώς και την ανάκλαση και τη διάθλαση των ακτίνων του φωτός. Αντιπροσωπεύει το φως ως ακτίνα που διαδίδεται ευθύγραμμα σε ένα ομοιογενές μέσο (αυτή είναι η ομοιότητά του με μια γεωμετρική ακτίνα). Δεν λαμβάνει υπόψη την κυματική φύση του φωτός.
• Οπτική κυμάτων. Μελετά τις ιδιότητες του φωτός ως τύπου ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων.
• Κβαντική οπτική. Μελετά τις κβαντικές ιδιότητες του φωτός (μελετά το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο, φωτοχημικές διεργασίες, ακτινοβολία λέιζερκαι τα λοιπά.)

Η οπτική στην ανθρώπινη ζωή

Μελετώντας τη φύση του φωτός και τα μοτίβα της διανομής του, ένα άτομο χρησιμοποιεί την αποκτηθείσα γνώση προς όφελός του. Συνηθέστερα σε περιβάλλουσα ζωήοπτικά όργανα είναι γυαλιά, μικροσκόπιο, τηλεσκόπιο, φωτογραφικός φακός, καθώς και καλώδιο οπτικών ινών που χρησιμοποιείται για την τοποθέτηση LAN (μπορείτε να μάθετε για αυτό στο άρθρο

- (Ελληνική οπτική η επιστήμη των οπτικών αντιλήψεων, από το optos ορατό, ορατό), κλάδος της φυσικής στον οποίο μελετάται η οπτική ακτινοβολία (φως), οι διαδικασίες διάδοσής της και τα φαινόμενα που παρατηρούνται κατά την επίδραση του φωτός και in va. Οπτικός η ακτινοβολία αντιπροσωπεύει...... Φυσική εγκυκλοπαίδεια

- (Ελληνική οπτική, από το οπτόμαι βλέπω). Το δόγμα του φωτός και η επίδρασή του στο μάτι. Λεξικό ξένες λέξεις, περιλαμβάνεται στη ρωσική γλώσσα. Chudinov A.N., 1910. ΟΠΤΙΚΑ Ελληνικά. οπτική, από οπτόμαι, βλέπω. Η επιστήμη της διάδοσης του φωτός και η επίδρασή του στο μάτι... ... Λεξικό ξένων λέξεων της ρωσικής γλώσσας

οπτική- και, στ. optique f. επιστήμη της οπτικής όρασης. 1. ξεπερασμένο Raek (είδος πανοράματος). Παπαρούνα. 1908. Ή μέσα από το τζάμι της οπτικής κοιτάζω γραφικά μέρη των κτημάτων μου. Derzhavin Evgeniy. Χαρακτηριστικά όρασης, αντίληψη κάτι. Η οπτική των ματιών μου είναι περιορισμένη. όλα είναι στο σκοτάδι...

Ιστορικό Λεξικό Γαλλισμών της Ρωσικής Γλώσσας

Σύγχρονη εγκυκλοπαίδειαΟπτική - ΟΠΤΙΚΗ, κλάδος της φυσικής που μελετά τις διαδικασίες εκπομπής φωτός, τη διάδοσή του σε διάφορα μέσα και την αλληλεπίδρασή του με την ύλη. Η οπτική μελετά το ορατό τμήμα του φάσματος των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων και το παρακείμενο υπεριώδες... ...

Εικονογραφημένο Εγκυκλοπαιδικό Λεξικό ΟΠΤΙΚΗ, κλάδος της φυσικής που μελετά το φως και τις ιδιότητές του. Οι βασικές πτυχές περιλαμβάνουν τη φυσική φύση του ΦΩΤΟΣ, που καλύπτει τόσο τα κύματα όσο και τα σωματίδια (ΦΩΤΟΝΙΑ), την ΑΝΑΚΛΑΣΗ, τη διάθλαση, την ΠΟΛΩΣΗ του φωτός και τη μετάδοσή του μέσω διαφόρων μέσων. Οπτικά......

Επιστημονικό και τεχνικό εγκυκλοπαιδικό λεξικό ΟΠΤΙΚΑ, οπτικά, πολλά. όχι θηλυκό (ελληνικό optiko). 1. Τμήμα Φυσικής, επιστήμη που μελετά τα φαινόμενα και τις ιδιότητες του φωτός. Θεωρητική οπτική. Εφαρμοσμένη οπτική. 2. συλλέγονται Συσκευές και όργανα, η δράση των οποίων βασίζεται στους νόμους αυτής της επιστήμης (ειδική). Ευφυής......Λεξικό

Ουσάκοβα - (από την ελληνική οπτική, η επιστήμη της οπτικής αντίληψης) κλάδος της φυσικής που μελετά τις διαδικασίες εκπομπής φωτός, την κατανομή του σε διάφορα μέσα και την αλληλεπίδραση του φωτός με την ύλη. Η οπτική μελετά ένα ευρύ φάσμα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος... ...

Μεγάλο Εγκυκλοπαιδικό Λεξικό ΟΠΤΙΚΑ, και γυναίκες. 1. Ένας κλάδος της φυσικής που μελετά τις διαδικασίες εκπομπής φωτός, τη διάδοσή του και την αλληλεπίδρασή του με την ύλη. 2. συλλέγονται Συσκευές και όργανα των οποίων η δράση βασίζεται στους νόμους αυτής της επιστήμης. Οπτικές ίνες (ειδικό) τμήμα οπτικών,... ...

Επεξηγηματικό λεξικό Ozhegov- (από το ελληνικό opsis vision), η μελέτη του φωτός, αναπόσπαστο μέρος της φυσικής. Η Ο. εντάσσεται εν μέρει στον τομέα της γεωφυσικής (ατμοσφαιρικό Ο., οπτική των θαλασσών κ.λπ.), εν μέρει στον τομέα της φυσιολογίας (φυσιολογία). Βασικά σωματικά. περιεχόμενο Ο. χωρίζεται σε φυσικό... ... Μεγάλη Ιατρική Εγκυκλοπαίδεια

Βιβλία

• Οπτική, Α.Ν. Matveev. Εγκρίθηκε από το Υπουργείο Τριτοβάθμιας και Δευτεροβάθμιας Εκπαίδευσης της ΕΣΣΔ ως εκπαιδευτικό βοήθημα για φοιτητές φυσικών ειδικοτήτων στα πανεπιστήμια Αναπαράγεται στην αρχική ορθογραφία της έκδοσης...

ΑΠΟΛΥΤΑ ΜΑΥΡΟ ΣΩΜΑ– ένα νοητικό μοντέλο ενός σώματος που, σε οποιαδήποτε θερμοκρασία, απορροφά πλήρως όλη την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που προσπίπτει σε αυτό, ανεξάρτητα από τη φασματική σύνθεση. Ακτινοβολία A.h.t. καθορίζεται μόνο από την απόλυτη θερμοκρασία του και δεν εξαρτάται από τη φύση της ουσίας.

ΛΕΥΚΟ ΦΩΣ- σύνθετο ηλεκτρομαγνητικόςακτινοβολία , προκαλώντας μια αίσθηση ουδέτερου χρώματος στα μάτια ενός ατόμου.

ΟΡΑΤΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ- οπτική ακτινοβολία με μήκη κύματος 380 - 770 nm, ικανή να προκαλέσει οπτική αίσθηση στα ανθρώπινα μάτια.

Διεγερμένη ΕΚΠΟΜΠΗ, επαγόμενη ακτινοβολία - η εκπομπή ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων από σωματίδια ύλης (άτομα, μόρια κ.λπ.) που βρίσκονται σε διεγερμένη κατάσταση, δηλ. κατάσταση μη ισορροπίας υπό την επίδραση της εξωτερικής ακτινοβολίας οδήγησης. V.i. με συνοχή (Βλ συνοχή) με εξαναγκαστική ακτινοβολία και υπό ορισμένες συνθήκες μπορεί να οδηγήσει σε ενίσχυση και παραγωγή ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. Δείτε επίσης κβαντική γεννήτρια.

ΟΛΟΓΡΑΜΜΑ- ένα μοτίβο παρεμβολής που καταγράφεται σε μια φωτογραφική πλάκα, που σχηματίζεται από δύο συνεκτικά κύματα (βλ. συνοχή): ένα κύμα αναφοράς και ένα κύμα που ανακλάται από ένα αντικείμενο που φωτίζεται από την ίδια πηγή φωτός. Κατά την ανακατασκευή του G., αντιλαμβανόμαστε μια τρισδιάστατη εικόνα ενός αντικειμένου.

ΟΛΟΓΡΑΦΙΑ- μια μέθοδος για τη λήψη τρισδιάστατων εικόνων αντικειμένων, με βάση την καταγραφή και την επακόλουθη ανακατασκευή του μετώπου κύματος που ανακλάται από αυτά τα αντικείμενα. Η λήψη ενός ολογράμματος βασίζεται σε.

ΑΡΧΗ ΤΟΥ HUYGEN- μια μέθοδος που σας επιτρέπει να προσδιορίσετε τη θέση του μετώπου κύματος ανά πάσα στιγμή. Σύμφωνα με το γ.π. Όλα τα σημεία από τα οποία διέρχεται το μέτωπο κύματος τη στιγμή t είναι πηγές δευτερογενών σφαιρικών κυμάτων και η επιθυμητή θέση του μετώπου κύματος τη στιγμή t+Dt συμπίπτει με την επιφάνεια που περιβάλλει όλα τα δευτερεύοντα κύματα. Σας επιτρέπει να εξηγήσετε τους νόμους της ανάκλασης και της διάθλασης του φωτός.

HUYGENS - FRESNEL - ΑΡΧΗ- μια προσεγγιστική μέθοδος για την επίλυση προβλημάτων διάδοσης κυμάτων. Γ.-Φ. p αναφέρει: σε οποιοδήποτε σημείο που βρίσκεται έξω από μια αυθαίρετη κλειστή επιφάνεια που καλύπτει μια σημειακή πηγή φωτός, το κύμα φωτός που διεγείρεται από αυτή την πηγή μπορεί να αναπαρασταθεί ως το αποτέλεσμα της παρεμβολής δευτερευόντων κυμάτων που εκπέμπονται από όλα τα σημεία της καθορισμένης κλειστής επιφάνειας. Σας επιτρέπει να λύσετε απλά προβλήματα.

ΕΛΑΦΡΑ ΠΙΕΣΗ - πίεση,που παράγεται από το φως σε μια φωτισμένη επιφάνεια. Παιχνίδι μεγάλο ρόλοσε κοσμικές διεργασίες (σχηματισμός ουρών κομητών, ισορροπία μεγάλων άστρων κ.λπ.).

ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΗ ΕΙΚΟΝΑ- εκ. .

ΔΙΑΦΡΑΓΜΑ- μια συσκευή για τον περιορισμό ή την αλλαγή της δέσμης φωτός σε ένα οπτικό σύστημα (για παράδειγμα, η κόρη του ματιού, πλαίσιο φακού, φακός κάμερας).

ΔΙΑΔΟΣΗ ΦΩΤΟΣ- εξάρτηση απόλυτου δείκτη διάθλασηςουσίες από τη συχνότητα του φωτός. Υπάρχει μια διάκριση μεταξύ της κανονικής ακτινοβολίας, στην οποία η ταχύτητα του κύματος φωτός μειώνεται με την αύξηση της συχνότητας, και της ανώμαλης ακτινοβολίας, στην οποία η ταχύτητα του κύματος αυξάνεται. Λόγω Δ.σ. Μια στενή δέσμη λευκού φωτός, που διέρχεται από ένα πρίσμα από γυαλί ή άλλη διαφανή ουσία, αποσυντίθεται σε ένα φάσμα διασποράς, σχηματίζοντας μια λωρίδα ουράνιου τόξου στην οθόνη.

ΣΧΡΩΜΑ ΠΑΡΘΛΑΣΗΣ- μια φυσική συσκευή που είναι μια συλλογή από μεγάλο αριθμό παράλληλων πινελιών του ίδιου πλάτους, που εφαρμόζονται σε μια διαφανή ή ανακλαστική επιφάνεια στην ίδια απόσταση μεταξύ τους. Ως αποτέλεσμα, την D.r. Σχηματίζεται ένα φάσμα περίθλασης - εναλλασσόμενα μέγιστα και ελάχιστα της έντασης του φωτός.

ΠΕΡΙΘΛΑΣΗ ΦΩΤΟΣ- ένα σύνολο φαινομένων που προκαλούνται από την κυματική φύση του φωτός και παρατηρούνται όταν διαδίδεται σε ένα μέσο με έντονες ανομοιογένειες (για παράδειγμα, όταν περνά μέσα από τρύπες, κοντά στα όρια αδιαφανών σωμάτων κ.λπ.). Με τη στενή έννοια, υπό τον Δ.σ. κατανοούν την κάμψη του φωτός γύρω από μικρά εμπόδια, δηλ. απόκλιση από τους νόμους της γεωμετρικής οπτικής. Παίζει σημαντικό ρόλο στη λειτουργία των οπτικών οργάνων, περιορίζοντας τα ψήφισμα.

ΦΑΝΕΜΑ ΝΤΟΠΛΕΡ– φαινόμενο αλλαγής συχνότητες δόνησηςηχητικά ή ηλεκτρομαγνητικά κύματα που γίνονται αντιληπτά από έναν παρατηρητή λόγω της αμοιβαίας κίνησης του παρατηρητή και της πηγής των κυμάτων. Όταν πλησιάζετε, ανιχνεύεται αύξηση της συχνότητας και όταν απομακρύνεστε, ανιχνεύεται μείωση.

ΦΥΣΙΚΟ ΦΩΣ- ένα σύνολο ασυνάρτητων φωτεινών κυμάτων με όλα τα πιθανά επίπεδα δόνησης και με την ίδια ένταση δόνησης σε καθένα από αυτά τα επίπεδα. Ε.σ. σχεδόν όλες οι φυσικές πηγές φωτός εκπέμπουν, γιατί αποτελούνται από ένα μεγάλο αριθμό κέντρων ακτινοβολίας με διαφορετικό προσανατολισμό (άτομα, μόρια) που εκπέμπουν κύματα φωτός, η φάση και το επίπεδο δονήσεων των οποίων μπορούν να λάβουν όλες τις πιθανές τιμές. Δείτε επίσης πόλωση φωτός, συνοχή.

ΟΠΤΙΚΟΣ ΚΑΘΡΕΠΤΗΣ– σώμα με γυαλισμένη ή επικαλυμμένη με ανακλαστική στρώση (ασήμι, χρυσό, αλουμίνιο κ.λπ.) επιφάνεια στην οποία εμφανίζεται σχεδόν κατοπτρική ανάκλαση (βλ. αντανάκλαση).

ΕΙΚΟΝΑ ΟΠΤΙΚΗ– εικόνα αντικειμένου που λαμβάνεται ως αποτέλεσμα της δράσης ενός οπτικού συστήματος (φακοί, κάτοπτρα) σε ακτίνες φωτός που εκπέμπονται ή ανακλώνται από το αντικείμενο. Υπάρχει διάκριση μεταξύ πραγματικών (που λαμβάνονται στην οθόνη ή στον αμφιβληστροειδή του ματιού όταν οι ακτίνες που διέρχονται από το οπτικό σύστημα τέμνονται) και τις φανταστικές πληροφορίες. . (που λαμβάνεται στη διασταύρωση των συνεχειών των ακτίνων).

ΠΑΡΕΜΒΑΣΗ ΦΩΤΟΣ- το φαινόμενο της υπέρθεσης δύο ή περισσότερων συναφήςκύματα φωτός γραμμικά πολωμένα σε ένα επίπεδο, στο οποίο η ενέργεια του προκύπτοντος φωτεινού κύματος ανακατανέμεται στο χώρο ανάλογα με τη σχέση μεταξύ των φάσεων αυτών των κυμάτων. Το αποτέλεσμα του I.S., που παρατηρείται σε οθόνη ή φωτογραφική πλάκα, ονομάζεται μοτίβο παρεμβολής. I. το λευκό φως οδηγεί στο σχηματισμό μοτίβου ουράνιου τόξου (χρώματα λεπτών μεμβρανών κ.λπ.). Βρίσκει εφαρμογή στην ολογραφία, για καθαρισμό οπτικών κ.λπ.

ΥΠΕΡΥΘΡΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ - ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολίαμε μήκη κύματος από 0,74 microns έως 1-2 mm. Εκπέμπεται από όλα τα σώματα με θερμοκρασία πάνω από το απόλυτο μηδέν (θερμική ακτινοβολία).

ΚΒΑΝΤΙΚΟ ΦΩΤΟΣ- το ίδιο με φωτόνιο.

ΣΥΓΚΡΟΤΗΜΑ- ένα οπτικό σύστημα σχεδιασμένο να παράγει μια δέσμη παράλληλων ακτίνων.

ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΚΟΜΠΤΟΝ– φαινόμενο διασποράς ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολίαμικρά μήκη κύματος (ακτίνες Χ και ακτινοβολία γάμμα) στα ελεύθερα ηλεκτρόνια, συνοδευόμενα από αύξηση μήκος κύματος.

ΛΕΪΖΕΡ, οπτική κβαντική γεννήτρια - κβαντική γεννήτριαηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία στην οπτική περιοχή. Παράγει μονοχρωματική συνεκτική ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, η οποία έχει στενή κατευθυντικότητα και σημαντική πυκνότητα ισχύος. Χρησιμοποιείται στην οπτική κλίμακα, για την επεξεργασία στερεών και πυρίμαχων υλικών, στη χειρουργική, τη φασματοσκοπία και την ολογραφία, για τη θέρμανση πλάσματος. Νυμφεύομαι. Maser.

ΦΑΣΜΑ ΓΡΑΜΜΗΣ- φάσματα που αποτελούνται από μεμονωμένες στενές φασματικές γραμμές. Εκπέμπονται από ουσίες σε ατομική κατάσταση.

ΦΑΚΟΣοπτικό - ένα διαφανές σώμα που οριοθετείται από δύο καμπύλες (συνήθως σφαιρικές) ή καμπύλες και επίπεδες επιφάνειες. Ένας φακός ονομάζεται λεπτός αν το πάχος του είναι μικρό σε σύγκριση με τις ακτίνες καμπυλότητας των επιφανειών του. Γίνεται διάκριση μεταξύ συγκλίνουσας (μετατροπής παράλληλης δέσμης ακτίνων σε συγκλίνουσα) και αποκλίνουσας (μετατροπής παράλληλης δέσμης ακτίνων σε αποκλίνουσα) φακών. Χρησιμοποιούνται σε οπτικά, οπτικομηχανικά και φωτογραφικά όργανα.

Μεγεθυντικός φακός- συλλογή φακόςή ένα σύστημα φακών με μικρή εστιακή απόσταση (10 - 100 mm), δίνει μεγέθυνση 2 - 50x.

ΔΕΣΜΗ– μια νοητή γραμμή κατά μήκος της οποίας η ενέργεια της ακτινοβολίας διαδίδεται κατά προσέγγιση γεωμετρική οπτική, δηλ. αν δεν παρατηρηθούν φαινόμενα περίθλασης.

MASER - κβαντική γεννήτριαηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία στην περιοχή των εκατοστών. Χαρακτηρίζεται από υψηλή μονοχρωματικότητα, συνοχή και στενή κατευθυντικότητα ακτινοβολίας. Χρησιμοποιείται σε ραδιοεπικοινωνίες, ραδιοαστρονομία, ραντάρ και επίσης ως γεννήτρια σταθερών ταλαντώσεων συχνότητας. Νυμφεύομαι. .

ΕΜΠΕΙΡΙΑ MICHAELSON- ένα πείραμα σχεδιασμένο για να μετρήσει την επίδραση της κίνησης της Γης στην τιμή ταχύτητα φωτός. Αρνητικό αποτέλεσμα Μ.ο. έγινε ένας από τους πειραματικούς χώρους θεωρία της σχετικότητας.

ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΟ- μια οπτική συσκευή για την παρατήρηση μικρών αντικειμένων αόρατα με γυμνό μάτι. Η μεγέθυνση του μικροσκοπίου είναι περιορισμένη και δεν ξεπερνά τα 1500. Βλ. ηλεκτρονικό μικροσκόπιο.

ΕΙΚΟΝΑ VIMARY- εκ. .

ΜΟΝΟΧΡΩΜΑΤΙΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ– νοητικό μοντέλο ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολίαμια συγκεκριμένη συχνότητα. Strogogo M.I. δεν υπάρχει, γιατί οποιαδήποτε πραγματική ακτινοβολία είναι περιορισμένη χρονικά και καλύπτει ένα ορισμένο εύρος συχνοτήτων. Πηγές ακτινοβολίας κοντά σε m - κβαντικές γεννήτριες.

Επεξηγηματικό λεξικό Ozhegov- κλάδος της φυσικής που μελετά τα μοτίβα των φωτεινών (οπτικών) φαινομένων, τη φύση του φωτός και την αλληλεπίδρασή του με την ύλη.

ΟΠΤΙΚΟΣ ΑΞΟΝΑΣ- 1) ΚΥΡΙΑ - ευθεία γραμμή στην οποία βρίσκονται τα κέντρα των διαθλαστικών ή ανακλαστικών επιφανειών που αποτελούν το οπτικό σύστημα. 2) SIDE - οποιαδήποτε ευθεία γραμμή που διέρχεται από το οπτικό κέντρο ενός λεπτού φακού.

ΟΠΤΙΚΗ ΙΣΧΥΣφακοί - μια ποσότητα που χρησιμοποιείται για να περιγράψει τη διαθλαστική επίδραση ενός φακού και το αντίστροφο εστιακή απόσταση. D=1/F. Μετριέται σε διόπτρες (Dopters).

ΟΠΤΙΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ- ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, τα μήκη κύματος της οποίας είναι στην περιοχή από 10 nm έως 1 mm. K o.i. συμπεριλαμβάνω υπέρυθρη ακτινοβολία, , .

ΑΝΤΑΚΛΑΣΗ ΦΩΤΟΣ– η διαδικασία της επιστροφής ενός φωτεινού κύματος όταν πέφτει στη διεπαφή μεταξύ δύο μέσων που έχουν διαφορετικά δείκτες διάθλασης.πίσω στο αρχικό περιβάλλον. Ευχαριστώ o.s. βλέπουμε σώματα που δεν εκπέμπουν φως. Γίνεται διάκριση μεταξύ κατοπτρικής ανάκλασης (μια παράλληλη δέσμη ακτίνων παραμένει παράλληλη μετά την ανάκλαση) και διάχυτη αντανάκλαση(η παράλληλη δοκός μετατρέπεται σε αποκλίνουσα δοκός).

– φαινόμενο που παρατηρείται κατά τη μετάβαση του φωτός από ένα οπτικά πυκνότερο μέσο σε ένα οπτικά λιγότερο πυκνό, εάν η γωνία πρόσπτωσης είναι μεγαλύτερη από την οριακή γωνία πρόσπτωσης, όπου n – δείκτης διάθλασης του δεύτερου μέσου σε σχέση με το πρώτο. Σε αυτή την περίπτωση, το φως ανακλάται πλήρως από τη διεπαφή μεταξύ των μέσων.

ΝΟΜΟΣ ΑΝΤΑΚΛΑΣΣΕΩΝ ΚΥΜΑΤΩΝ- η προσπίπτουσα ακτίνα, η ανακλώμενη ακτίνα και η κάθετη που ανυψώνεται στο σημείο πρόσπτωσης της ακτίνας βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο και η γωνία πρόσπτωσης είναι ίση με τη γωνία διάθλασης. Ο νόμος ισχύει για τον καθρέφτη.

ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗ ΦΩΤΟΣ- μείωση της ενέργειας ενός φωτεινού κύματος κατά τη διάδοσή του στην ύλη, που προκύπτει ως αποτέλεσμα της μετατροπής της κυματικής ενέργειας σε εσωτερική ενέργειαουσίες ή ενέργεια δευτερογενούς ακτινοβολίας που έχουν διαφορετική φασματική σύσταση και διαφορετική κατεύθυνση διάδοσης.

1) ΑΠΟΛΥΤΟ - αξία ίσο με την αναλογίαταχύτητα φωτός στο κενό προς την ταχύτητα φάσης του φωτός σε δεδομένο μέσο: . Εξαρτάται από τη χημική σύσταση του μέσου, την κατάστασή του (θερμοκρασία, πίεση κ.λπ.) και τη συχνότητα του φωτός (βλ. φωτεινή διασπορά).2) ΣΧΕΤΙΚΟ - (σελ. του δεύτερου μέσου σε σχέση με το πρώτο) τιμή ίση με τον λόγο της ταχύτητας φάσης στο πρώτο μέσο προς την ταχύτητα φάσης στο δεύτερο: . O.p.p. ισούται με τον λόγο του απόλυτου δείκτη διάθλασης του δεύτερου μέσου προς το απόλυτο p.p. φτερό περιβάλλον.

ΠΟΛΙΣΗ ΦΩΤΟΣ– ένα φαινόμενο που οδηγεί στη διάταξη των διανυσμάτων τάσης ηλεκτρικό πεδίοκαι μαγνητική επαγωγή κύματος φωτός σε επίπεδο κάθετο στη δέσμη φωτός. Τις περισσότερες φορές εμφανίζεται κατά την ανάκλαση και τη διάθλαση του φωτός, καθώς και κατά τη διάδοση του φωτός σε ένα ανισότροπο μέσο.

ΔΙΑΘΛΑΣΗ ΦΩΤΟΣ– φαινόμενο που συνίσταται σε αλλαγή της κατεύθυνσης διάδοσης του φωτός (ηλεκτρομαγνητικό κύμα) όταν μετακινείται από το ένα μέσο στο άλλο, διαφορετικό από το πρώτο δείκτη διάθλασης. Για τη διάθλαση, ο νόμος ικανοποιείται: η προσπίπτουσα ακτίνα, η διαθλασμένη ακτίνα και η κάθετη που ανυψώνεται στο σημείο πρόσπτωσης της ακτίνας βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο και για αυτά τα δύο μέσα ο λόγος του ημιτονοειδούς της γωνίας πρόσπτωσης προς το ημίτονο της γωνίας διάθλασης είναι μια σταθερή τιμή που ονομάζεται σχετικός δείκτης διάθλασηςτο δεύτερο περιβάλλον σε σχέση με το πρώτο. Ο λόγος της διάθλασης είναι η διαφορά στις ταχύτητες φάσης σε διαφορετικά μέσα.

ΟΠΤΙΚΟ ΠΡΙΣΜΑ- σώμα κατασκευασμένο από διαφανή ουσία, οριοθετημένο από δύο μη παράλληλα επίπεδα στα οποία διαθλάται το φως. Χρησιμοποιείται σε οπτικά και φασματικά όργανα.

ΔΙΑΦΟΡΑ ΕΓΚΕΦΑΛΙΟΥ – φυσική ποσότητα, ίσο με τη διαφορά στα μήκη της οπτικής διαδρομής δύο ακτίνων φωτός.

ΣΚΟΡΔΙΣΜΑ ΦΩΤΟΣ- ένα φαινόμενο που συνίσταται στην εκτροπή μιας δέσμης φωτός που διαδίδεται σε ένα μέσο προς όλες τις πιθανές κατευθύνσεις. Προκαλείται από την ετερογένεια του μέσου και την αλληλεπίδραση του φωτός με τα σωματίδια της ύλης, κατά την οποία αλλάζει η κατεύθυνση διάδοσης, η συχνότητα και το επίπεδο των ταλαντώσεων του φωτεινού κύματος.

ΦΩΣ, ακτινοβολία φωτός - που μπορεί να προκαλέσει οπτική αίσθηση.

ΚΥΜΑ ΕΛΑΦΡΟΥ - ηλεκτρομαγνητικό κύμαστο εύρος μήκους κύματος της ορατής ακτινοβολίας. Συχνότητα (σύνολο συχνοτήτων) r.v. καθορίζει το χρώμα, την ενέργεια r.v. είναι ανάλογο του τετραγώνου του πλάτους του.

ΦΩΤΟΣ ΟΔΗΓΟΣ- ένα κανάλι για τη μετάδοση του φωτός, με διαστάσεις πολλές φορές μεγαλύτερες από το μήκος κύματος του φωτός. Φως στο χωριό διαδίδεται λόγω της συνολικής εσωτερικής ανάκλασης.

ΤΑΧΥΤΗΤΑ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣστο κενό (c) - μία από τις βασικές φυσικές σταθερές, ίση με την ταχύτηταδιάδοση ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων στο κενό. s=(299 792 458 ± 1,2) m/s. Σ.σ. - τη μέγιστη ταχύτητα διάδοσης τυχόν φυσικών αλληλεπιδράσεων.

ΟΠΤΙΚΟ ΦΑΣΜΑ- κατανομή κατά συχνότητα (ή μήκος κύματος) της έντασης της οπτικής ακτινοβολίας ενός συγκεκριμένου σώματος (φάσμα εκπομπής) ή της έντασης απορρόφησης του φωτός καθώς διέρχεται από μια ουσία (φάσμα απορρόφησης). Τα SO διακρίνονται: γραμμωμένα, που αποτελούνται από μεμονωμένες φασματικές γραμμές. ριγέ, που αποτελείται από ομάδες (ρίγες) στενά συγγενών φασματικές γραμμές; στερεό, που αντιστοιχεί σε ακτινοβολία (εκπομπή) ή απορρόφηση φωτός σε ευρύ φάσμα συχνοτήτων.

ΦΑΣΜΑΤΙΚΟΙ ΓΡΑΜΜΕΣ- στενές τομές σε οπτικά φάσματα που αντιστοιχούν σχεδόν στην ίδια συχνότητα (μήκος κύματος). Κάθε S. l. συναντά μια ορισμένη κβαντική μετάβαση.

ΦΑΣΜΑΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ - φυσική μέθοδοςποιοτική και ποσοτική ανάλυση της χημικής σύστασης των ουσιών, με βάση τη μελέτη τους οπτικά φάσματα.Είναι ιδιαίτερα ευαίσθητο και χρησιμοποιείται στη χημεία, την αστροφυσική, τη μεταλλουργία, τη γεωλογική εξερεύνηση κ.λπ. Θεωρητική βάση S. a. είναι .

ΦΑΣΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ- μια οπτική συσκευή για τη λήψη και την ταυτόχρονη καταγραφή του φάσματος ακτινοβολίας. Το κύριο μέρος του S. - οπτικό πρίσμαή .

ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΟ- μια οπτική συσκευή για οπτική παρατήρηση του φάσματος ακτινοβολίας. Το κύριο μέρος του φακού είναι ένα οπτικό πρίσμα.

ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑ- κλάδος της φυσικής που μελετά οπτικά φάσματαπροκειμένου να αποσαφηνιστεί η δομή των ατόμων, των μορίων, καθώς και της ύλης στις διάφορες καταστάσεις συσσωμάτωσης.

ΑΥΞΗΣΗοπτικό σύστημα - η αναλογία του μεγέθους της εικόνας που παράγεται από το οπτικό σύστημα προς το πραγματικό μέγεθος του αντικειμένου.

ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ UV- ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία με μήκος κύματος στο κενό από 10 nm έως 400 nm. Προκαλούν επίσης φωταύγεια σε πολλές ουσίες. Βιολογικά ενεργό.

ΕΣΤΙΑΚΟ ΕΠΙΠΕΔΟ- ένα επίπεδο κάθετο στον οπτικό άξονα του συστήματος και που διέρχεται από την κύρια εστία του.

ΕΣΤΙΑ- το σημείο στο οποίο συλλέγεται μια παράλληλη δέσμη ακτίνων φωτός που διέρχεται από το οπτικό σύστημα. Εάν η δέσμη είναι παράλληλη με τον κύριο οπτικό άξονα του συστήματος, τότε η δέσμη βρίσκεται σε αυτόν τον άξονα και ονομάζεται κύρια.

ΕΣΤΙΑΚΟ ΜΗΚΟΣ- η απόσταση μεταξύ του οπτικού κέντρου ενός λεπτού φακού και της εστίασης ΦΩΤΟΦΑΝΤΙΚΟ, φωτοηλεκτρικό φαινόμενο είναι το φαινόμενο της εκπομπής ηλεκτρονίων από μια ουσία υπό την επίδραση της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας (εξωτερική στ.). Παρατηρήθηκε σε αέρια, υγρά και στερεά. Ανακαλύφθηκε από τον G. Hertz και μελετήθηκε από τον A.G. Stoletov. Βασικά μοτίβα στ. εξηγείται με βάση τις κβαντικές έννοιες από τον Α. Αϊνστάιν.

ΧΡΩΜΑ- μια οπτική αίσθηση που προκαλείται από το φως σύμφωνα με τη φασματική του σύνθεση και την ένταση της ανακλώμενης ή εκπεμπόμενης ακτινοβολίας.