Билет 9-12 (Шпоры по основам оптики)

Билет №9

Вопрос 1. Интерпретация решения задачи дифракции как угловое распределение амплитуды дифрагированного света . Частотный метод анализа оптических систем.

R- расстояние от источника до точки

A0- начальная амплитуда источника

К- волновое число

z- расстояние от отверстия до экрана.

Вопрос 2. Оптические элементы позволяющие получить линейно поляризованный свет. Призма Николь

Оптические элементы позволяющие получить линейно поляризованный свет:

1. Поляроидные плёнки

2. Стопы Столетова

3. Призма Николь

4. Полуволновая пластина

5. Компенсаторы (Бабине и Солейля)

6. Призмы Волластона

Билет № 10

Вопрос 1. Дифракционная теория формирования изображения в оптических системах. Оптическая фильтрация.

Оптическая фильтрация.

Вопрос 2. Оптические элементы, позволяющие получить круговую или эллиптическую поляризацию. Четвертьволновая пластинка .

Билет №11

Вопрос 1. Качественное рассмотрение теории дифракции .Зоны Френеля.

Трудности метода зон френеля:

Вопрос 2. Поляризационные элементы .Компенсатор Солейля и компенсатор Бабине. Принцип действия и их назначения.

Поляризационные элементы

1. Поляроидные плёнки

2. Стопы Столетова

3. Призма Николь

4. Полуволновая пластина

5. Четвертьволновая пластина

6. Компенсаторы (Бабине и Солейля)

7. Призмы Волластона

Компенсатор Солейля и компенсатор Бабине. Принцип действия и их назначения.

Билет №12

Вопрос 1. Разрешение в оптических приборах. Критерий Рэлея. Дифракционный предел разрешения для телескопов .

Критерий релея:

Согласно классической теории дифракции, луч света от удаленного источника, попадая в круглый окуляр, формирует изображение, состоящее из ряда светлых и темных концентрических полос вокруг яркой центральной точки, — так называемую дифракционную картину. Законы оптики говорят нам, что реальный источник света в нашем восприятии будет размыт, и такое размытие наблюдается в любом оптическом приборе. Если мы наблюдаем два близких источника света, их размытые образы накладываются один на другой. Рэлей как раз и показал, что если центральное световое пятно дифракционной картины одного источника света удалено от центрального светового пятна другого источника света на расстояние не менее радиуса первой темной дифракционной полосы, то мы начинаем воспринимать два источника света раздельно: это расстояние называется линейным разрешением оптического прибора. Если два источника света удалены друг от друга на расстояние d, расстояние от них до нас равно D, длина световой волны равна λ, а диаметр окуляра равен А, то, согласно критерию Рэлея, условием оптического разрешения двух источников в окуляре будет:

d/D > 1,22 λ/A

Дифракционные предел разрешения:

Вопрос 2. Описание и анализ состояния поляризации света Определение плоской поляризации. Закон Малюса

Поляризованным называется свет у которого ориентация электрического и магнитного векторов упорядочена во времени. Поскольку направления электрического и магнитного векторов однозначно связаны между собой, для определения состояния поляризации достаточно знать закон изменения электрического вектора. В общем случае для описания электрического вектора электромагнитной волны необходимо использовать две его составляющие дволь осей прямоугольной системы координат в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны

Таким образом, в общем случае конец электромагнитного вектора описывает во времени эллипс в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны. Такая волна называется эллиптически поляризованной.

Свет обычных источников можно представить в виде суммы монохроматических составляющих со всевозможными состояниями поляризации. Его электрический и магнитный векторы хаотически меняют свое направление. Такой свет является неполяризованным и называется естественным. Линейно поляризованный свет можно получить из естественного, использую поляризатор, пропускающий излучение , электрический вектор которого параллелен его собственной оси.