Законы и формулы к выполнению задач по теме №5

Волновая оптика

1. Условие максимума интерференции когерентных волн при падении света на тонкую пленку:

. (5.1)

2. Условие минимума интерференции когерентных волн при падении света на тонкую пленку:

, (5.2)

где d – толщина пленки, n – показатель преломления пленки, β – угол преломления, λ – длина волны света, k – порядок максимума или минимума. Условия максимума и минимума в пунктах 1 и 2 записаны для проходящего света. В отраженном свете условиям максимума и минимума обратны условиям в проходящем свете.

3. Радиус светлого кольца Ньютона в проходящем свете:

. (5.3)

4. Радиус темного кольца Ньютона в проходящем свете:

. (5.4)

5. Условие дифракционного максимума для одной щели:

. (5.5)

6. Условие дифракционного минимума для дифракционной решетки:

. (5.6)

В условиях 5 и 6 а – ширина щели, d – период дифракционной решетки,

φ – угол дифракции, k – порядок максимума или минимума, λ – длина волны света.

7. Закон Брюстера:

; (5.7)

, (5.8)

где n₁, n₂ – показатели преломления сред, i_Б – угол падения, β – угол преломления (рис. 4).

Рис. 4

8. Закон Малюса:

, (5.9)

где I_П – интенсивность света, прошедшего поляризатор; I_А – интенсивность света, прошедшего поляризатор и анализатор; φ – угол между плоскостями поляризатора и анализатора.

9. Интенсивность света, прошедшего поляризатор, связана с интенсивностью I₀ естественного света, падающего на поляризатор соотношением:

. (5.10)

Тепловое излучение

10. Закон Стефана-Больцмана:

, (5.11)

где R_Э – энергетическая светимость (излучательность) абсолютно черного тела, Т – термодинамическая температура, σ – постоянная Стефана-Больцмана.

11. Если излучаемое тело не является абсолютно черным, то

, . (5.12)

12. Мощность излучения абсолютно черного тела:

, (5.13)

где S – площадь излучающей поверхности.

13. Первый закон Вина:

, (5.14)

где λ_max – длина волны, на которую приходится максимум энергии излучения, Т – термодинамическая температура, C₁=2.9∙10^-3 м∙К.

14. Второй закон Вина:

, (5.15)

где r – спектральная плотность энергетической светимости, C₂=1,29∙10^-5 Вт/(м³∙К⁵).

Дата добавления: 2014-12-26