Оптика 8. Рассеяние света. Виды оптических неоднородностей. Показатель рассеяния. Закон Рэлея.

Оптика 8. Рассеяние света. Виды оптических неоднородностей. Показатель рассеяния. Закон Рэлея.

Вопрос 2.

Геометрическая оптика — раздел оптики, изучающий законы распространения света на основании представления о световом луче как полосы, повдоль которой распространяется энергия световой волны.

Явление полного внутреннего отражения.

Разглядим пример, когда преломление воздуха будет происходить на границе стекло ( ) - воздух ( ). В данном случае > , а угол падения меньше угла преломления , где стекло является первой средой Оптика 8. Рассеяние света. Виды оптических неоднородностей. Показатель рассеяния. Закон Рэлея., а воздух - 2-ой. Если - показатель преломления стекла относительно воздуха, то показатель преломления воздуха относительно стекла будет равен . Тогда закон преломления света можно записать последующим образом: - формула преломления (при > ).

При увеличении угла падения возрастает и угол преломления. При неком значении угла падения (этот угол именуется предельным углом падения), преломленный луч Оптика 8. Рассеяние света. Виды оптических неоднородностей. Показатель рассеяния. Закон Рэлея. распространяется повдоль границы раздела 2-ух сред, другими словами угол преломления в данном случае равен 90 Но, обычно, увидеть распространение преломленного луча повдоль границы раздела фактически нереально, потому что интенсивность светового луча становится близкой нулю. Если световой луч падает на границу раздела сред под углом > , то он вообщем не Оптика 8. Рассеяние света. Виды оптических неоднородностей. Показатель рассеяния. Закон Рэлея. просачивается во вторую среду, а вся световая энергия падающего луча передается лучу отраженному. Это явление именуется полным внутренним отражением. Нужным условием, для полного внутреннего отражения, является ход луча из оптически более плотной среды в оптически наименее плотную ( > ).

Волоконной оптикой именуют раздел оптики, в каком рассматривают передачу света и изображения по светопроводам Оптика 8. Рассеяние света. Виды оптических неоднородностей. Показатель рассеяния. Закон Рэлея.. Базирована на явлении полного внутреннего отражения. Свет, попадая вовнутрь прозрачного волокна, окруженного веществом с наименьшим показателем преломления, неоднократно отражается и распространяется повдоль этого волокна.

3.Рефрактометры,приборы для измерения преломления характеристик (ПП) веществ (твёрдых, водянистых и газообразных).

Основная часть - 2 прямоугольные призмы 1 и 2, изготовленные из 1-го и такого же сорта стекла Оптика 8. Рассеяние света. Виды оптических неоднородностей. Показатель рассеяния. Закон Рэлея.. Меж ними помещают каплю воды, показатель преломления которой требуется найти. Луч света от источника 3 направляют на боковую грань верхней призмы и приломившись падает на грань АВ. Эта поверхность матовая, потому свет рассеивается, и, пройдя через жидкость, падает на грань CD нижней призмы под углами от 0 до 90. Место Оптика 8. Рассеяние света. Виды оптических неоднородностей. Показатель рассеяния. Закон Рэлея. снутри этого угла будет освещённым, а вокруг него - тёмным. Положение границы раздела света и тени определяется предельным углом преломления, зависящим от показателя преломления воды.

Если исследуемая жидкость имеет большой показатель преломления (мутная, окрашенная), то во избежание утрат энергии при прохождении света через исследуемую жидкость измерения проводят в отражённом Оптика 8. Рассеяние света. Виды оптических неоднородностей. Показатель рассеяния. Закон Рэлея. свете. Луч света от источника проходит через матовую боковую грань СМ нижней призмы 2. При всем этом свет рассеивается и падает на грань CD, под углами от 0 до 90.

Общее строение рефрактометра:

В рефрактометре употребляется источник 3 белоснежного света. Вследствие дисперсии при прохождении светом призм 1 и 2 граница света и тени оказывается окрашенной. Во избежание этого Оптика 8. Рассеяние света. Виды оптических неоднородностей. Показатель рассеяния. Закон Рэлея. перед объективом зрительной трубы помещают компенсатор 4. Он состоит из 2-ух схожих призм, владеющих разным показателем преломления. Призмы подбирают так, чтоб монохроматический луч с длиной волны 589,3 мкм не испытывал после прохождения компенсатора отличия. Перемещая призмы компенсатора при помощи специальной ручки, достигают того, чтоб граница света и мглы стала может быть Оптика 8. Рассеяние света. Виды оптических неоднородностей. Показатель рассеяния. Закон Рэлея. более резкой.

Лучи света, пройдя компенсатор, падают в объектив 6 зрительной трубы. Изображение границы раздела свет - тень рассматриваются в окуляр 7 зрительной трубы. Сразу в окуляр рассматривается шкала 8. Потому что предельный угол преломления и предельный угол полного отражения зависят от показателя преломления воды, то на шкале рефрактометра сходу нанесены значения этого Оптика 8. Рассеяние света. Виды оптических неоднородностей. Показатель рассеяния. Закон Рэлея. показателя преломления.

Оптическая система рефрактометра содержит также поворотную призму 5. Она позволяет расположить ось зрительной трубы перпендикулярно призмам 1 и 2, что делает наблюдение более комфортным.

В общей фокальной плоскости объектива и окуляра зрительной трубы помещают стеклянную пластинку, на которую нанесена визирная линия (либо крест, образованный тонкими нитями). Перемещением зрительной трубы достигают Оптика 8. Рассеяние света. Виды оптических неоднородностей. Показатель рассеяния. Закон Рэлея. совпадения визирной полосы с границей свет - тень и по шкале определяют показатель преломления исследуемой воды. В неких современных рефрактометрах зрительная труба укрепляется бездвижно, а система измерительных призм может поворачиваться.

4.Ход лучей в микроскопе (СМ. В УЧЕБНИКЕ - РИС.ЛУЧШЕ).

Микроскоп используют для получения огромных увеличений при наблюдении маленьких предметов. Увеличенное Оптика 8. Рассеяние света. Виды оптических неоднородностей. Показатель рассеяния. Закон Рэлея. изображение предмета в микроскопе выходит при помощи оптической системы, состоящей из 2-ух короткофокусных линз – объектива O1 и окуляра O2 . Объектив даст действительное перевернутое увеличенное изображение предмета. Это промежуточное изображение рассматривается глазом через окуляр, действие которого аналогично действию лупы. Окуляр располагают так, чтоб промежуточное изображение находилось в его фокальной плоскости Оптика 8. Рассеяние света. Виды оптических неоднородностей. Показатель рассеяния. Закон Рэлея.; в данном случае лучи от хоть какой точки предмета распространяются после окуляра параллельным пучком.

Надуманное изображение предмета, рассматриваемое через окуляр, всегда перевернуто. Если же это оказывается неловким, можно перевернуть сам предмет перед объективом.

Предмет АВ помещается перед объективом малость далее от его фокуса. Объектив создаёт действительное увеличенное изображение Оптика 8. Рассеяние света. Виды оптических неоднородностей. Показатель рассеяния. Закон Рэлея. А*В* предмета поблизости фронтального фокуса окуляра, которое рассматривается глазом.

5)энерго свойства световых потоков, поток светового излучения и плотность потока(интенсивность). Волновая оптика. Дифракционная решетка. Дифракционный диапазон.

Хоть какой источник света испускает в место электрические волны, которые переносят энергию. Величина энергии, испускаемой источником в единицу времени, именуется энергетическим Оптика 8. Рассеяние света. Виды оптических неоднородностей. Показатель рассеяния. Закон Рэлея. либо лучистым потоком. Таким макаром, физический смысл потока- мощность. Энергетический поток в общем случае распределён по некому интервалу длин волн снутри оптического спектра, который включает инфракрасный спектр (от 1 мм до 0,77мкм), видимый спектр (от 0,77 до 0,38 мкм) и ультрафиолетовый спектр ( от 0,38 мкм до 1 нм).
Для описания рассредотачивания лучистого потока Оптика 8. Рассеяние света. Виды оптических неоднородностей. Показатель рассеяния. Закон Рэлея. по длинам волн употребляют понятие спектральной плотности энергетического потока, которую определяют как

,

где - часть энергетического потока, приходящаяся на спектр длин волн .

Длительное время единственным приёмником оптического излучения был глаз, потому исторически сформировалась система оценки энергетических параметров излучения, учитывающая особенности восприятия конкретно глазом человека. Дело в том, что способность глаза принимать излучение в Оптика 8. Рассеяние света. Виды оптических неоднородностей. Показатель рассеяния. Закон Рэлея. видимом спектре очень неравномерна и описывается кривой чувствительности глаза .

Если энергетический световой поток в спектре определяется выражением

,

то действенная величина потока, определяющая воздействие на глаз человека описывается выражением

,

и именуется световым потоком. Если для измерения энергетического потока полностью применима рядовая единица измерения мощности - ватт, то для измерения светового потока употребляют Оптика 8. Рассеяние света. Виды оптических неоднородностей. Показатель рассеяния. Закон Рэлея. специальную фотометрическую единицу - люмен.

Световой поток в общем случае излучается источником света неравномерно в различных направлениях, для описания этого используют такую фотометрическую величину как сила света.

Волновая о́птика — раздел оптики, который обрисовывает распространение света с учётом его волновой природы. Явления волновой оптики — интерференция, дифракция, поляризация и т. п.

Дифракционная решётка — оптический прибор, работающий Оптика 8. Рассеяние света. Виды оптических неоднородностей. Показатель рассеяния. Закон Рэлея. по принципу дифракции света, представляет собой совокупа огромного числа часто расположенных штрихов (щелей, выступов), нанесённых на некую поверхность.

Расстояние, через которое повторяются штришки на решётке, именуют периодом дифракционной решётки. Обозначают буковкой d.

Если понятно число штрихов (N), приходящихся на 1 мм решётки, то период решётки находят по формуле: d Оптика 8. Рассеяние света. Виды оптических неоднородностей. Показатель рассеяния. Закон Рэлея. = 1 / N мм.

Условия интерференционных максимумов дифракционной решётки, наблюдаемых под определёнными углами, имеют вид:

d — период решётки,

α — угол максимума данного цвета,

k — порядок максимума, другими словами порядковый номер максимума, отсчитанный от центра рисунки,

λ — длина волны.

Если же свет падает на решётку под углом θ, то:

Одной из черт дифракционной решётки является угловая дисперсия. Представим Оптика 8. Рассеяние света. Виды оптических неоднородностей. Показатель рассеяния. Закон Рэлея., что максимум какого-нибудь порядка наблюдается под углом φ для длины волны λ и под углом φ+Δφ — для длины волны λ+Δλ. Угловой дисперсией решётки именуется отношение D=Δφ/Δλ. Выражение для D можно получить если продифференцировать формулу дифракционной решётки

Таким макаром, угловая дисперсия возрастает с уменьшением периода решётки d и возрастанием порядка диапазона k Оптика 8. Рассеяние света. Виды оптических неоднородностей. Показатель рассеяния. Закон Рэлея..

При падении на дифракционную решетку белоснежного либо другого немонохроматического света каждый главный максимум, не считая центрального, окажется разложенным в диапазон. В данном случае k показывает порядок диапазона.

6. Разрешающая способность и предел разрешения оптических устройств(микроскопа, глаза).Полезное повышение микроскопа.
Предел разрешения — это такое меньшее расстояние меж 2-мя точками предмета Оптика 8. Рассеяние света. Виды оптических неоднородностей. Показатель рассеяния. Закон Рэлея., когда эти точки различи­мы, т. е. воспринимаются в микроскопе как две точки.

Разрешающей способностью обычно именуют способность микроскопа давать раздельные изображения маленьких деталей рассматриваемого предмета.
Полезное повышение – это видимое повышение, при котором глаз наблюдающего будет на сто процентов использовать разрешающую способность микроскопа, другими словами разрешающая способность микроскопа будет такая же, как Оптика 8. Рассеяние света. Виды оптических неоднородностей. Показатель рассеяния. Закон Рэлея. и разрешающая способность глаза.
Для полезного роста микроскопа можно вывести зависимость:500*А<Г<1000*A . Микроскоп с видимым повышением меньше 500А не позволяет различать глазом все тонкости структуры предмета.

Поляризация света.

Свет-это электрические волны. Естественный свет представляет собой совокупа волн, излучаемых обилием атомов и молекул источника света. Колебания световых векторов происходят Оптика 8. Рассеяние света. Виды оптических неоднородностей. Показатель рассеяния. Закон Рэлея. в различных направлениях. Если же направления колебаний светового вектора упорядочены любым образом, то свет именуется поляризованным. Поляризованный свет можно получить из естественного при помощи поляризатора(призма Николя, поляроид и др.). он пропускает колебания, параллельные только одной(главной) плоскости, и вполне задерживает колебания, перпендикулярные этой плоскости. При прохождении поляризованного света через Оптика 8. Рассеяние света. Виды оптических неоднородностей. Показатель рассеяния. Закон Рэлея. некие вещества наблюдается вращение плоскости поляризации. Такие вещества именуются оптически активными.(кристаллические тела, незапятнанные воды и смеси неких веществ)

Оптика 8. Рассеяние света. Виды оптических неоднородностей. Показатель рассеяния. Закон Рэлея.

Рассеяние света- явление при котором распространяющийся в среде световой пучок отклоняется по различным фронтам. Нужное условие- наличие оптических Оптика 8. Рассеяние света. Виды оптических неоднородностей. Показатель рассеяния. Закон Рэлея. неоднородностей.

2 вида неоднородностей:

· Маленькие посторонние частички в однородном прозрачном веществе. Такие среды- мутные.

· Оптические неоднородности возникающие в чистом веществе из-за статистического отличия молекул от равномерного распределения- молекулярный тип.

Рассеяния показатель среды в оптике, величина, оборотная расстоянию, на котором поток излучения в виде параллельного пучка лучей ослабляется за счёт рассеяния света Оптика 8. Рассеяние света. Виды оптических неоднородностей. Показатель рассеяния. Закон Рэлея. в среде в 10 либо е раз.

I=I₀e⁻ᵐᴸ, где m –показатель рассеяния

Закон Рэлея: при молекулярном рассеяние интенсивность растерянного света назад пропорциональна четвертой степени длины волны

I~1/λ⁴

9) Поглощение света. Законы: Бугера, Бугера-Ламберта-Бара и т.д.

10. Термическое излучение – излучение нагретых тел. Появляется при всех темпер. выше 1К


optimizaciya-strukturi-lokalnoj-vichislitelnoj-seti-vuza-doklad.html
optimizaciya-tehnologii-polucheniya-perspektivnih-medicinskih-nanomaterialov.html
optimizaciya-upravleniya-dolgosrochnimi-istochnikami-finansirovaniya-na-predpriyatii.html