ФИТР БНТУ – Портал Студентов

Волновая оптика

Введение

Развитие представлений о природе света

Основные законы оптики известны еще с древних веков. Так, Платон (430 г. до н. э.) установил закон прямолинейного распространения и закон отражения света. Аристотель (350 г. до н. э.) и Птоломей изучали преломление света. Первые представления о природе света возникли у древних греков и египтян, которые в дальнейшем, по мере изобретения и усовершенствования различных оптических инструментов, например параболических зеркал (XIII в.), фотоаппарата и микроскопа (XVI в.), зрительной трубы (XVII в.), развивались и трансформировались. В конце XVII в. на основе многовекового опыта и развития представлений о свете возникли две теории света: корпускулярная (И. Ньютон) и волновая (Р. Гук и X. Гюйгенс).

Согласно карпускулярной теории, свет представляет собой поток частиц (карпускул), испускаемых светящими телами и летящими прямолинейно. Отражение света понималось аналогично отражению упругого шарика, при ударе о плоскость, откуда

Преломление света Ньютон объяснял притяжением карпускул прелом-ляющей средой, в результате чего скорость карпускул меняется при пере-ходе из одной среды в другую. Откуда

Читать полностью »

Дифракция электронов и нейтронов. 

    Так как дифракционная картина исследовалась для потока электронов, то  необходимо было доказать,  что  волновые свойства присущи не только потоку большой совокупности электронов, но и каждому электрону в отдельности. Это удалось экспериментально подтвердить в  1948 г. детскому   физику    В.   А.    Фабриканту (родился в 1907).   Он  показал,   что  даже  в   случае   столь   слабого   электронного   пучка, когда  каждый  электрон  проходит  через устройство  независимо  от   других   (промежуток времени между двумя электронами более чем в I04 раз превышал время прохождения электроном прибора), возникающая при длительной экспозиции дифракционная картина не отличается от дифракционных картин, получаемых при короткой экспозиции для потоков электронов в десятки миллионов раз более интенсивных. Следовательно, волновые свойства частиц не являются свойством их коллектива, а присущи каждой частицe в отдельности.

    Впоследствии  дифракционные   явления обнаружили также для нейтронов, протонов, атомных и молекулярных пучков. Это окончательно послужило доказательством наличия волновых свойств микрочастиц и позволило описывать движение микрочастиц в виде волнового процесса, характеризующегося определенно­й длиной волны, рассчитываемой по формуле де Бройля (1.2). Открытие волновых свойств микрочастиц привело к появлению и развитию новых методов исследования структуры веществ, таких, как электронография и нейтронография, а также к возникновению новой отрасли науки — электронной оп­тики.

8. Законы Кеплера.

Еще в глубокой древности было замечено, что в отличие от звезд, которые неизменно сохраняют свое взаимное расположение в пространстве в течение столетий, планеты описывают среди звезд сложнейшие траектории. Для объяснения петлеобразного дви­жения планет древнегреческий ученый К. Птолемей (II в. н. э.), считая Землю рас­положенной в центре Вселенной, предположил, что каждая из планет движется по малому кругу (эпициклу), центр которого равномерно движется по большому кругу, в центре которого находится Земля. Эта концепция получила название птоломеевой геоцентрической системы мира.

В начале XVI в. польским астрономом Н. Коперником (1473—1543) обоснована гелиоцентрическая система , согласно которой движения небесных тел объясняются движением Земли (а также других планет) вокруг Солнца и суточным вращением Земли. Теория и наблюдения Коперника воспринимались как занимательная фантазия.

Читать полностью »

6. Момент силы.

Моментом силы относительно неподвижной точки О называется физическая величина, определяемая векторным произведением радиуса-вектора , проведенного из точ­ки О в точку А приложения силы, на силу .

.

Читать полностью »