Реферат световые волны физика

15.09.2019 Мстислав DEFAULT 3 comments

Линза прозрачное тело, ограниченное двумя сферическими поверхностями. Следовательно, в каждый момент времени фаза волны в пределах атома практически одинакова. Оптический центр линзы - точка, проходя через которую лучи не преломляются. В электростатике достаточное условие применимости дипольного приближения в смысле задачи определения электрического потенциала или напряженности электрического поля, создаваемого системой зарядов, имеющей определенный суммарный заряд и определенный дипольный момент описывается весьма просто: хорошим это приближение является для областей пространства, удаленных от системы-источника на расстояние r, много большее, чем характерный а лучше -- чем максимальный размер d самой этой системы. Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны. Оно должно быть выполнено с некоторым запасом, то есть число атомов N2 на верхнем уровне в единице объема активной среды должно превышать некоторое минимальное -- пороговое -- значение. Перпендикулярность векторов и к вектору , или, что то же, к направлению распространения волны, означает, что электромагнитные волны поперечны.

Рекомендуем скачать работу и оценить ее, кликнув по соответствующей звездочке.

Поэтому для генерации недостаточно выполнения простого неравенства Угол расхождения лучей принципиально не может быть меньше дифракционного предела. Для электромагнитных волн вектор этот был введен Пойтингом г. Геометрическая оптика Дисперсия света Интерференция механических волн Интерференция света Некоторые применения интерференции Дифракция механических волн Дифракция света Дифракционная решетка Поперечность световых волн. Геометрическая и волновая оптика.

Главная База знаний "Allbest" Физика и энергетика Световые волны - подобные работы. Световые волны Развитие представлений о природе света. Электромагнитная теория света. Сущность когерентности и интерференции волн. Некогерентность естественных источников света. Методы наблюдения интерференции: опыт Юнга, метод зеркал Френеля, бипризма Френеля. Интерференция света. Изучение интерференции света. Колебания и волны.

Световые волны

Дифракция света. Измерение длины световой волны с помощью бипризмы Френеля. Волновая теория объясняет интерференционные и дифракционные явления, но встречает трудности при объяснении прямолинейного распространения света.

  • Казалось, что создание систем с инверсной заселенностью энергетических уровней -- дело бесперспективное.
  • Современная физика.
  • Последнее связано с тем, что в приближении малых углов дифракции различные точки экрана почти одинаково удалены от вторичного источника.
  • Свет может рассматриваться либо как электромагнитная волна, скорость распространения в вакууме которой постоянна, либо как поток фотонов -- частиц, обладающих определённой энергией, импульсом, собственным моментом импульса и нулевой массой или, как говорили ранее, нулевой массой покоя.
  • Схема интерференции по методу Юнга.

В XIX веке Максвеллом, Герцем и другими исследователями доказано, что свет - это электромагнитная волна. Однако, в начале XX века было установлено, что при взаимодействии с веществом свет проявляет волны физика как поток частиц.

Таким образом, свет имеет двойственную корпускулярно-волновую природу: при интерференции и дифракции проявляются, главным образом, волновые свойства света, а при излучении и поглощении - корпускулярные. Опыт показывает, что при падении света на границу раздела двух прозрачных сред свет частично отражается и частично преломляется.

Луч падающий, луч отраженный и перпендикуляр, восстановленный в точке падения, лежат в одной плоскости; угол отражения равен углу падения. Луч падающий, луч преломленный и перпендикуляр, восстановленный в точке падения, лежат в одной плоскости; отношение реферат световые угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная и называется относительным показателем преломления второй среды относительно первой:.

Если свет переходит в прозрачную среду из вакуума, то относительный показатель преломления называется абсолютным.

Реферат световые волны физика 3538

Физический смысл относительного показателя преломления заключается в том, что он равен отношению скоростей света в граничащих средах экспериментальный факт :. Вступительное задание. Открытые уроки. Учебники по физике.

Если же атом находится на верхнем уровнето может произойти вынужденный переход на нижний уровень с испусканием второго фотона. Вместо одного падающего фотона получается два тождественных фотона. Эта особенность индуцированного излучения и используется в лазерах.

Рассмотрим теперь не единичный атом, а среду из атомов. Обозначим через N1 и N2 числа атомов в единице объема на уровнях и соответственно. Допустим, что в среде распространяется плоская монохроматическая волна, частота которой определяется условием Из-за индуцированного излучения с верхнего уровня на нижний перейдет u N2 dt атомов и родится такое же число фотонов той же поляризации и направления распространения, что и у рассматриваемой волны.

Фотоны, излученные спонтанно, а также фотоны, индуцированные другими волнами, можно не учитывать, так как среди них только ничтожная часть распространяется в нужном направлении и обладает нужной поляризацией. Используя это соотношение, перепишем предыдущее уравнение в виде. Это непосредственно следует из формулы Больцмана. Можно искусственно получить термодинамически неравновесную среду, у которой выполняется соотношение, обратное 33 или Такая среда называется активной или средой с инверсной заселенностью по отношению к энергетическим уровням.

Следовательно, для усиления световой волны необходимо, чтобы среда, в которой волна распространяется, была активной. Идея использования индуцированного излучения для усиления волны была впервые высказана в г. Фабрикантом р. В то время на идею Фабриканта не было обращено должного внимания. Казалось, что создание систем с инверсной заселенностью энергетических уровней -- дело бесперспективное. Усиление света в активной среде обычно сравнивают с нарастанием лавины, изображая фотоны в виде реферат световые волны физика.

Летящий фотон-шарик порождает второй фотон-шарик с переходом атома с верхнего уровня на нижний. Получаются два одинаковых шарика, летящих в прежнем направлении, затем четыре шарика и т. Но эта грубая иллюстрация не объясняет, как в результате наложения фотонов формируется монохроматическая волна строго определенного направления.

Эта сторона дела становится понятной, если сравнить изучаемое нами явление с классической картиной распространения доклад первый в космосе монохроматической волны в однородной среде. Волна вызывает колебания в атомах и молекулах среды. Последние переизлучают шаровые волны, когерентные друг с другом и с падающей волной.

Эти шаровые волны, интерферируя между собой, создают снова плоский новой фронт, распространяющийся в среде. Они влияют только на фазовую скорость волны. Если среда абсолютно прозрачна, то амплитуда волны должна оставаться постоянной, как того требует закон сохранения энергии. В поглощающих средах энергия волны частично переходит в тепло -- реферат световые волны физика волны убывает.

Но в активной среде молекулы и атомы находятся в возбужденных состояниях. За счет энергии возбуждения вторичные световые волны, излучаемые молекулами и атомами. Однако их фазы реферат световые волны физика поляризация остаются прежними. Поэтому остаются прежними поляризация и фаза также и результирующей волны, возникающей в результате интерференции таких вторичных волн.

Усиливается только ее амплитуда. Индуцированное излучение было использовано для генерации когерентных световых волн. Идея этого впервые была высказана в г. Прохоровым р. Басовым р. Таунсом р. Чтобы активное вещество превратить в генератор световых колебаний, надо осуществить обратную связь.

Необходимо.

Тема 11. "Оптика. Световые волны".

Для этого активное вещество помещают между двумя параллельными зеркалами. Допустим, например, реферат световые волны физика оно представляет собой цилиндр, а плоскости зеркал S1 и S2 перпендикулярны к оси этого цилиндра рисунок 1а. Тогда луч света, претерпевая многократные отражения от зеркал S1 и S2. Тогда луч света, претерпевая многократные отраженияот зеркал S1 и S2, будет проходить много раз через активное вещество, усиливаясь при этом в результате вынужденных переходов атомов с высшего энергетического уровня S1 на более низкий уровень S2 рисунок 1б.

Получается открытый резонатор представляющий собой в сущности интерферометр Фабри-Перо, только заполненный активной средой. Такой резонатор будет не только усиливать свет, но также коллимировать и монохроматизировать.

Для просто ты предположим сначала, что зеркала S1 и S2 идеальные. Тогда лучи, параллельные оси цилиндра, будут проходить через активное вещество туда и обратно неограниченное число.

Световые волны. Скорость света. Принцип Гюйгенса - Физика 11 класс #27 - Инфоурок

Все же лучи, идущие наклонно, в конце концов попадут на боковую стенку цилиндра, где они рассеются или выйдут наружу. Ясно поэтому, что максимально усилятся лучи, распространяющиеся параллельно оси цилиндра. Этим и объясняется коллимация лучей.

Физика 11 класс (Урок№12 - Световые волны.)

Конечно, строго параллельные лучи получить. Этому препятствует дифракция света. Угол расхождения лучей принципиально не может быть меньше дифракционного предела. Учтем теперь, что в реальном лазере часть света, чтобы ее можно было использовать, должна быть выпущена из активной среды наружу.

С этой целью одно из зеркал, например S2, де лается полупрозрачным.

Реферат световые волны физика 3094754

Это приводит к ослаблению светового пучка. Чтобы лазер был генератором света, необходимо, чтобы усиление светового пучка в активной среде превосходило некоторое минимальное -- пороговое значение.

Именно, должно быть выполнено следующее условие. Световой пучок, вышедший от Si, после прохождения туда и обратно через активную среду и отражения от S1 должен вернуться в исходное положение с наименьшей интенсивностью. Иначе в результате последовательного повторения этих процессов интенсивность пучка будет непрерывно убывать и лазер перестанет генерировать.

Поэтому для генерации недостаточно выполнения простого неравенства Оно реферат световые волны физика быть выполнено с некоторым запасом, то есть число атомов N2 на верхнем уровне в единице объема активной среды должно превышать некоторое минимальное -- пороговое -- значение.

[TRANSLIT]

Конечно, нарастание интенсивности волны в активной среде не может продолжаться беспредельно, так как заселенность верхнего энергетического уровня ограничена. По мере обеднения атомами верхнего уровня S2 скорость нарастания интенсивности волны будет уменьшаться, и волна начнет затухать еще до того, как перестанет выполняться условие Основной вклад в энергию взаимодействия атома с электромагнитной волной обеспечивает взаимодействие электрического диполя с моментом с электрическим полем напряженностью :.

Пусть волна - плоская и монохроматическая. Аналогичное рассмотрение плодотворно и для электромагнитных. В этом случае эти две формулы выполняются точно для любой системы, имеющей определенный дипольный момент, независимо от размера равенство нулю суммарного ее заряда подразумевается.

Оператор дипольного взаимодействия атома с плоской световой волной с амплитудой и частотой имеет вид. Вкладом остальных моментов можно пренебречь. Необходимость учета магнитнодипольных и электроквадрупольных взаимодействий возникает в тех случаях, когда электродипольные переходы невозможны запрещены. Энергия дипольного взаимодействия атома на семь порядков меньше величины энергии перехода, поэтому применима теория возмущения для переходов атомов под действием света.

Следовательно, в каждый момент времени фаза волны в пределах атома практически одинакова. Поэтому в выражении 3 можно пренебречь зависимостью поля от координат:. Здесь выделена в качестве множителя спектральная плотность энергии светового облучения.

Полагая, что ансамбль атомов имеет изотропное распределение ориентации вектора дипольного момента относительно вектора напряженности полянаходим среднее значение. С учетом формул 6 и 7 получаем формулу вероятности поглощения света атомом в единицу времени:. На урок. Статика Электричество Магнетизм Мех колеб. Бендрикова Видеоуроки 7 класс 8 класс 9 класс 10 класс 11 класс Новые уроки 7 класс 8 класс 9 класс 10 класс 11 класс Тесты 7 класс 8 класс 9 класс классы Механика Кинематика Динамика Атомная и квантовая Квантовая Атомная Электромагнетизм Магнитное поле Колебания, волны Электромагнитные Механические Оптика Волновая Геометрическая Молекулярная ф.

Реферат световые волны физика 1 Учебные видеоролики. Дисперсия приводит к тому, что призма разлагает белый свет в спектр. С помощью призм можно осуществить, как разложение, так и синтез белого света.

По следам реферат световые волны физика ученых". Tab 1 Tab 2 Tab3. Можно ли вскипятить воду звуком?

Реферат световые волны физика 6086

Если у вас в доме вдруг пропало электричество, не работает электрический чайник, плита, и кончились спички, но зато вопреки всему во всю силу гремит музыка, давайте зададимся вопросом: можно ли вскипятить воду, используя звук? Насколько это реально?