Лекция 8.Геометрическая и волновая оптика. Лектор Войтик В. В

Содержание

1. Лекция 8.Геометрическая и волновая оптика. Лектор Войтик В. В
2. Геометрическая оптика. Линзы. Оптическая система глаза.
3. Слайд 3
4. Слайд 4
5. Слайд 5
6. Слайд 6
7. Слайд 7
8. Слайд 8
9. Слайд 9
10. Слайд 10
11. Слайд 11
12. Слайд 12
13. Слайд 13
14. Слайд 14
15. Слайд 15
16. Слайд 16
17. Слайд 17
18. Слайд 18
19. Слайд 19
20. Слайд 20
21. Слайд 21
22. Слайд 22
23. Слайд 23
24. Слайд 24
25. Слайд 25
26. Слайд 26
27. Слайд 27
28. Слайд 28
29. Слайд 29
30. Действие лупы
31. Ход лучей в микроскопе
32. Слайд 32
33. Разрешающая способность микроскопа Одной из важнейших характеристик микроскопа является его разрешающая
34. Предельно достижимую разрешающую способность оптического микроскопа можно
35. ИммерсияДля того чтобы увеличить апертуру объектива, пространство
36. Применение ультрафиолетовых лучейДля увеличения разрешающей способности микроскопа
37. Полезное увеличение – это видимое увеличение, при котором
38. Волновые свойства светаТот факт, что свет в
39. Интерференция светаУсловие максимума: максимальная результирующая интенсивность при
40. Принцип ГюйгенсаСформулирован в 1660 году: Каждая точка
41. Принцип Ферма (принцип минимального времени)В пространстве между
42. Интерференция светаRymКогерентные источники можно получить с помощью: Зеркала Ллойда Бипризмы Френеля иТонких пленок).
43. Схема опыта Юнга
44. Примеры интерференции
45. Просветление оптикиПросветление оптики — уменьшение отражения света
46. Дисперсия светаРазложение света в спектр вследствие дисперсии
47. Спектральная чувствительность глаза человека
48. Дифракционная решеткаРешетки представляют собой периодические структуры, выгравированные
49. Условие главных максимумов при дифракции света на
50. Интенсивность света в главном дифракционном максимуме пропорциональна
51. Очень большая отражательная дифракционная решётка
52. Скачать презентанцию

Геометрическая оптика. Линзы. Оптическая система глаза. Геометрическая оптика –раздел оптики, в котором изучают законы распространения света не учитывая его волновые свойстваНаправление распространения представляют в виде световых лучей –линий, вдоль которых

Главная
Разное
Лекция 8.Геометрическая и волновая оптика. Лектор Войтик В. В

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Лекция 8.Геометрическая и волновая оптика. Лектор Войтик В. В.

Слайд 2Геометрическая оптика. Линзы. Оптическая система глаза.
Геометрическая оптика –раздел оптики,

в котором изучают законы распространения света не учитывая его волновые

свойства
Направление распространения представляют в виде световых лучей –линий, вдоль которых распространяется энергия световой волны
Геометрическая оптика –предельный случай случай волновой оптики при стремлении длины волны света к нулю.

Геометрическая оптика. Линзы. Оптическая система глаза. Геометрическая оптика –раздел оптики, в котором изучают законы распространения света

Слайд 3

Слайд 4

Слайд 5

Слайд 6

Слайд 7

Слайд 8

Слайд 9

Слайд 10

Слайд 11

Слайд 12

Слайд 13

Слайд 14

Слайд 15

Слайд 16

Слайд 17

Слайд 18

Слайд 19

Слайд 20

Слайд 21

Слайд 22

Слайд 23

Слайд 24

Слайд 25

Слайд 26

Слайд 27

Слайд 28

Слайд 29

Слайд 30Действие лупы

Слайд 31Ход лучей в микроскопе

Слайд 32

Слайд 33Разрешающая способность  микроскопа
Одной из важнейших характеристик  микроскопа  является его разрешающая способность.
Согласно дифракционной теории  Аббе ,

линейный предел разрешения микроскопа А , то есть минимальное расстояние между точками предмета, которые

изображаются как раздельные, зависит от длины волны и числовой апертуры микроскопа .

Разрешающая способность микроскопа Одной из важнейших характеристик микроскопа является его разрешающая способность.Согласно дифракционной теории Аббе , линейный предел разрешения микроскопа А , то есть минимальное расстояние между

Слайд 34Предельно достижимую разрешающую способность оптического микроскопа можно сосчитать, исходя из

выражения для апертуры микроскопа (

). Если учесть, что максимально возможное значение синуса угла – единичное, то для средней длины волны можно вычислить разрешающую способность микроскопа: .

Слайд 35Иммерсия
Для того чтобы увеличить апертуру объектива, пространство между рассматриваемым предметом

и объективом заполняется так называемой иммерсионной жидкостью – прозрачным веществом с

показателем преломления больше единицы. В качестве такой жидкости используют воду , кедровое масло , раствор глицерина и другие вещества. Апертуры иммерсионных объективов большого увеличения достигают величины , тогда предельно достижимая разрешающая способность иммерсионного оптического микроскопа составит

ИммерсияДля того чтобы увеличить апертуру объектива, пространство между рассматриваемым предметом и объективом заполняется так называемой иммерсионной жидкостью –

Слайд 36Применение ультрафиолетовых лучей
Для увеличения разрешающей способности микроскопа вторым способом применяются ультрафиолетовые

лучи, длина волны которых меньше, чем у видимых лучей. При

этом должна быть использована специальная оптика, прозрачная для ультрафиолетового света. Поскольку человеческий глаз не воспринимает ультрафиолетовое излучение, необходимо либо прибегнуть к средствам, преобразующим невидимое ультрафиолетовое изображение в видимое, либо фотографировать изображение в ультрафиолетовых лучах. При длине волны разрешающая способность микроскопа составит .

Применение ультрафиолетовых лучейДля увеличения разрешающей способности микроскопа вторым способом применяются ультрафиолетовые лучи, длина волны которых меньше, чем у

Слайд 37Полезное увеличение – это видимое увеличение, при котором глаз наблюдателя будет

полностью использовать разрешающую способность микроскопа, то есть разрешающая способность микроскопа

будет такая же, как и разрешающая способность глаза.
Поскольку обычно диаметр выходного зрачка около 0.5 – 1 мм, угловой предел разрешения глаза 2´ – 4´ и если берем среднюю длину волны в видимой области спектра (0.5 мкм), то для полезного увеличения микроскопа можно вывести зависимость:

Полезное увеличение – это видимое увеличение, при котором глаз наблюдателя будет полностью использовать разрешающую способность микроскопа, то есть

Слайд 38Волновые свойства света
Тот факт, что свет в одних опытах обнаруживает

волновые свойства, а в других – корпускулярные, означает, что свет

имеет сложную двойственную природу, которую принято характеризовать термином корпускулярно-волновой дуализм.
Квантовые свойства света:
излучение черного тела, фотоэффект, эффект Комптона
Волновые свойства света:
Интерференция,
дифракция,
поляризация света

Волновые свойства светаТот факт, что свет в одних опытах обнаруживает волновые свойства, а в других – корпускулярные,

Слайд 39Интерференция света
Условие максимума: максимальная результирующая интенсивность при интерференции когерентных колебаний

в определенной точке пространства получается при их запаздывании друг относительно

друга на время, кратное периоду этих колебаний:
Условие минимума: Минимальная результирующая интенсивность при интерференции когерентных колебаний в определенной точке пространства получается при их запаздывании друг относительно друга на время, равное нечетному числу полупериодов этих колебаний:

При одинаковом законе колебаний двух источников интерференционные максимумы наблюдаются в точках пространства, для которых геометрическая разность хода интерферирующих волн равна целому числу длин волн:

При одинаковом законе колебаний двух источников интерференционные минимумы наблюдаются в тех точках пространства, для которых геометрическая разность хода интерферирующих воли равна нечетному числу полуволн

Интерференция светаУсловие максимума: максимальная результирующая интенсивность при интерференции когерентных колебаний в определенной точке пространства получается при их

Слайд 40Принцип Гюйгенса
Сформулирован в 1660 году: Каждая точка среды, до которой

дошло возмущение, является источником вторичных сферических волн, огибающая которых показывает

новое положение волнового фронта

Христиан Гюйгенс (1629 – 1695)

Принцип ГюйгенсаСформулирован в 1660 году: Каждая точка среды, до которой дошло возмущение, является источником вторичных сферических волн,

Слайд 41Принцип Ферма (принцип минимального времени)
В пространстве между двумя точками свет

распространяется по тому пути, вдоль которого время его прохождения минимально
Для

оптики можно сформулировать так: из одной точки в другую свет распространяется по линии с наименьшей оптической длиной пути

Пьер Ферма (1601 – 1665)

Принцип Ферма (принцип минимального времени)В пространстве между двумя точками свет распространяется по тому пути, вдоль которого время

Слайд 42Интерференция света
R
ym
Когерентные источники можно получить с помощью: Зеркала Ллойда
Бипризмы

Френеля и
Тонких пленок).

Слайд 43Схема опыта Юнга

Слайд 44Примеры интерференции

Слайд 45Просветление оптики
Просветление оптики — уменьшение отражения света от поверхности линзы

в результате нанесения на нее специальной пленки
Требуемая толщина покрытия
Просветляющие

плёнки уменьшают светорассеяние и отражение падающего света от поверхности оптического элемента, соответственно улучшая светопропускание системы и контраст оптического изображения.

Просветление оптикиПросветление оптики — уменьшение отражения света от поверхности линзы в результате нанесения на нее специальной пленки

Слайд 46Дисперсия света
Разложение света в спектр вследствие дисперсии при прохождении через

призму
(опыт Ньютона)
Диспе́рсия све́та (разложение света) — это явление зависимости абсолютного

показателя преломления вещества от длины волны (или частоты) света (частотная дисперсия), или, что то же самое, зависимость фазовой скорости света в веществе от длины волны (или частоты).

Дисперсия светаРазложение света в спектр вследствие дисперсии при прохождении через призму (опыт Ньютона)Диспе́рсия све́та (разложение света) — это

Слайд 47Спектральная чувствительность глаза человека

Слайд 48Дифракционная решетка
Решетки представляют собой периодические структуры, выгравированные специальной делительной машиной

на поверхности стеклянной или металлической пластинки;
Дифракционная решетка предпочтительнее в спектральных

экспериментах, чем применение щели из-за слабой видимости дифракционной картины

и значительной ширины дифракционных максимумов на одной щели. Увеличение числа щелей приводит к увеличению яркости дифракционной картины

Дифракционная решеткаРешетки представляют собой периодические структуры, выгравированные специальной делительной машиной на поверхности стеклянной или металлической пластинки;Дифракционная решетка

Слайд 49Условие главных максимумов при дифракции света на решетке: главные максимумы

наблюдаются под углом α, определяемым условием
m = 0, 1, 2,

…

Условие главных максимумов при дифракции света на решетке: главные максимумы наблюдаются под углом α, определяемым условиемm =

Слайд 50Интенсивность света в главном дифракционном максимуме пропорциональна квадрату полного числа

щелей дифракционной решетки

где I0 — интенсивность света, излучаемого одной щелью
Разрешающая

способность дифракционной решетки

Период решётки

d = 1 / N мм

Интенсивность света в главном дифракционном максимуме пропорциональна квадрату полного числа щелей дифракционной решеткигде I0 — интенсивность света,

Слайд 51Очень большая отражательная дифракционная решётка

Скачать презентацию

Разделы презентаций

Лекция 8.Геометрическая и волновая оптика. Лектор Войтик В. В

Содержание

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Лекция 8.Геометрическая и волновая оптика. Лектор Войтик В. В.

Слайд 2Геометрическая оптика. Линзы. Оптическая система глаза. Геометрическая оптика –раздел оптики,

в котором изучают законы распространения света не учитывая его волновые

Слайд 30Действие лупы

Слайд 31Ход лучей в микроскопе

линейный предел разрешения микроскопа А , то есть минимальное расстояние между точками предмета, которые

Слайд 34Предельно достижимую разрешающую способность оптического микроскопа можно сосчитать, исходя из

выражения для апертуры микроскопа (

Слайд 35ИммерсияДля того чтобы увеличить апертуру объектива, пространство между рассматриваемым предметом

и объективом заполняется так называемой иммерсионной жидкостью – прозрачным веществом с

Слайд 36Применение ультрафиолетовых лучейДля увеличения разрешающей способности микроскопа вторым способом применяются ультрафиолетовые

лучи, длина волны которых меньше, чем у видимых лучей. При

Слайд 37Полезное увеличение – это видимое увеличение, при котором глаз наблюдателя будет

полностью использовать разрешающую способность микроскопа, то есть разрешающая способность микроскопа

Слайд 38Волновые свойства светаТот факт, что свет в одних опытах обнаруживает

волновые свойства, а в других – корпускулярные, означает, что свет

Слайд 39Интерференция светаУсловие максимума: максимальная результирующая интенсивность при интерференции когерентных колебаний

в определенной точке пространства получается при их запаздывании друг относительно

Слайд 40Принцип ГюйгенсаСформулирован в 1660 году: Каждая точка среды, до которой

дошло возмущение, является источником вторичных сферических волн, огибающая которых показывает

Слайд 41Принцип Ферма (принцип минимального времени)В пространстве между двумя точками свет

распространяется по тому пути, вдоль которого время его прохождения минимальноДля

Слайд 42Интерференция светаRymКогерентные источники можно получить с помощью: Зеркала Ллойда Бипризмы

Френеля иТонких пленок).

Слайд 43Схема опыта Юнга

Слайд 44Примеры интерференции

Слайд 45Просветление оптикиПросветление оптики — уменьшение отражения света от поверхности линзы

в результате нанесения на нее специальной пленки Требуемая толщина покрытияПросветляющие

Слайд 46Дисперсия светаРазложение света в спектр вследствие дисперсии при прохождении через

призму (опыт Ньютона)Диспе́рсия све́та (разложение света) — это явление зависимости абсолютного