Законът на отражението на светлинните лъчи. Светлоотражение
Основните закони на геометричната оптика са известни от древни времена. И така, Платон (430 г. пр. Н. Е.) Установява закона за праволинейното разпространение на светлината. В трактатите на Евклид се формулират законът за праволинейното разпространение на светлината и законът за равенство на ъглите на падане и отражение. Аристотел и Птолемей изучават пречупването на светлината. Но точната формулировка на тези закони на геометричната оптика Гръцките философи не успяха да намерят.
Геометрична оптика е ограничителният случай на вълновата оптика, когато дължината на светлинната вълна клони към нула.
Най-простите оптични явления, като появата на сенки и придобиването на изображения в оптични инструменти, могат да се разберат от гледна точка на геометричната оптика.
Официалната конструкция на геометричната оптика се основава на четири закона , установени емпирично:
· Законът за праволинейното разпространение на светлината;
· Законът за независимостта на светлинните лъчи;
· Законът на отражението;
· Законът за пречупване на светлината.
За да анализира тези закони, Х. Хюйгенс предложи прост и интуитивен метод, наречен по-късно принцип на Хюйгенс .
Всяка точка, до която достига светлинното вълнение е , от своя страна, център на вторичните вълни; повърхността, обгръщаща тези вторични вълни в определен момент от времето, показва позицията на фронта на действително разпространяващата се вълна в този момент.
Въз основа на неговия метод, Хюйгенс обясни праволинейност на разпространението на светлината и изнесени закони за отражение и пречупвания .
Законът за праволинейното разпространение на светлината :
· светлината в оптично хомогенна среда се разпространява по права линия.
Доказателството на този закон е наличието на сянка с остри граници от непрозрачни предмети, когато се осветява от малки източници.
Внимателните експерименти обаче показаха, че този закон се нарушава, ако светлината преминава през много малки дупки и отклонението от праволинейността на разпространението е толкова по-голямо, колкото по-малки са дупките.
Сянката, хвърлена от обекта, се дължи на праволинейност на разпространение на светлинните лъчи в оптически хомогенна среда.
Астрономическа илюстрация праволинейно разпространение на светлината и, по-специално, образуването на сенки и полусенци може да бъде засенчване на някои планети от други, например затъмнение на луната , когато Луната попадне в сянката на Земята (фиг. 7.1). Поради взаимното движение на Луната и Земята, земната сянка се движи по повърхността на Луната и лунно затъмнение преминава през няколко частични фази (фиг. 7.2).
Законът за независимостта на светлинните лъчи :
· ефектът, произведен от един лъч, не зависи от това дали, дали останалите греди действат едновременно или са елиминирани.
Чрез разбиване на светлинния поток на отделни светлинни лъчи (например с помощта на отвори), може да се покаже, че действието на избраните светлинни лъчи е независимо.
Закон за отражение (фиг. 7.3):
· отразеният лъч лежи в същата равнина като падащия лъч и перпендикулярен, привлечен към интерфейса между двете медии в точката на падане;
· ъгъл на паданеα равен на ъгъла на отражениеγ: α = γ
Фигура: 7.3 Фиг. 7.4
Да изведем закона на отражението ще използваме принципа на Хюйгенс. Да предположим, че равнинна вълна (фронт на вълната ABсъс скорост отпада върху интерфейса между две медии (фиг. 7.4). Когато предната част на вълната AB достига отразяващата повърхност в точката A, тази точка ще започне да излъчва вторична вълна .
Да измине вълна от разстояние Слънценеобходимо време Δ т = Пр.н.е./ υ . По същото време фронтът на вторичната вълна ще достигне точки от полукълбото, радиус От н.е. което е равно на: υ Δ т \u003d Слънце.Положението на фронта на отразената вълна в този момент във времето в съответствие с принципа на Хюйгенс се задава от равнината DC, а посоката на разпространение на тази вълна е от лъч II. От равенството на триъгълниците ABC и ADC следва закон за отражение: ъгъл на паданеα равен на ъгъла на отражение γ .
Закон за пречупване (законът на Снелиус) (фиг. 7.5):
· падащият лъч, пречупеният лъч и перпендикулярът, изтеглени към интерфейса в точката на падане, лежат в една и съща равнина;
· съотношението на синуса на ъгъла на падане към синуса на ъгъла на пречупване е постоянна стойност за тези среди.
Фигура: 7.5 Фиг. 7.6
Извеждане на закона за пречупване. Да предположим, че плоска вълна (фронт на вълната AB) се разпространява във вакуум по посока I със скорост отпада върху границата на средата, в която е скоростта на нейното разпространение u (Фигура 7.6).
Нека времето, необходимо на вълната да премине по пътеката Слънце, е равно на D т... Тогава Пр.н.е. \u003d sд т. По същото време фронтът на вълната, възбуден от точката Aв среда с бързина u, достига точките на полукълбото, чийто радиус От н.е. = uд т. Положението на фронта на пречупената вълна в този момент във времето, в съответствие с принципа на Хюйгенс, се дава от равнината DC, а посоката на разпространението му е по лъч III . Фиг. 7.6 се вижда, че
това предполага законът на Снелиус :
Малко по-различна формулировка на закона за разпространението на светлината е дадена от френския математик и физик П. Ферма.
Физическите изследвания са свързани най-вече с оптиката, където той установява през 1662 г. основния принцип на геометричната оптика (принципът на Ферма). Аналогията между принципа на Ферма и вариационните принципи на механиката е изиграла значителна роля в развитието на съвременната динамика и теорията на оптичните инструменти.
Според принципът на Ферма , светлината се движи между две точки по път, който изисква най-малко време.
Нека покажем приложението на този принцип за решаването на същия проблем с пречупването на светлината.
Лъч от източник на светлина Сразположен във вакуум отива до точката INразположен в някаква среда отвъд интерфейса (фиг. 7.7).
Във всяка среда най-краткият път ще бъде прави линии SA и AB... Точка A ще се характеризира с разстояние х от перпендикуляра, изпуснат от източника към интерфейса. Определете времето, прекарано по пътя SAB:
.
За да намерим минимума, намираме първата производна на τ по отношение на х и го приравнете на нула:
оттук стигаме до същия израз, който е получен въз основа на принципа на Хюйгенс:
Принципът на Ферма запази значението си и до днес и послужи като основа за общата формулировка на законите на механиката (включително теорията на относителността и квантовата механика).
Принципът на Ферма има няколко последствия.
Обратимост на светлинните лъчи : ако завъртите гредатаIII (фиг. 7.7), което го кара да падне под ъгълβ, тогава пречупеният лъч в първата среда ще се разпространява под ъгъл α, т.е. ще върви в обратна посока по лъчаАз .
Друг пример е мираж , което често се наблюдава от пътешествениците по горещите слънчеви пътища. Те виждат оазис отпред, но когато стигнат там, наоколо има пясък. Същността е, че в този случай виждаме светлина, преминаваща над пясъка. Въздухът е много горещ над самия път и по-студен в горните слоеве. Горещият въздух, разширявайки се, става по-рядък и скоростта на светлината в него е по-голяма, отколкото в студения въздух. Следователно светлината не се движи по права линия, а по траектория с най-кратко време, обвивайки се в топли слоеве въздух.
Ако светлината се разпространява от средна с висок индекс на пречупване (оптически по-плътно) сряда с по-нисък показател на пречупване (оптически по-малко плътно) (\u003e) , например от стъкло във въздух, тогава, съгласно закона за пречупването, пречупеният лъч се отдалечава от нормалното и ъгълът на пречупване β е по-голям от ъгъла на падане α (фиг. 7.8 а).
С увеличаване на ъгъла на падане ъгълът на пречупване се увеличава (фиг. 7.8 б, в), докато при определен ъгъл на падане () ъгълът на пречупване е равен на π / 2.
Вика се ъгълът граничен ъгъл ... При ъгли на падане α > цялата падаща светлина е напълно отразена (Фигура 7.8 r).
· Когато ъгълът на падане се доближи до граничния, интензивността на пречупения лъч намалява, а отразеният се увеличава.
Ако, тогава интензитетът на пречупения лъч изчезва и интензитетът на отразения е равен на интензитета на падащия (фиг. 7.8 r).
· По този начин, при ъгли на падане, вариращи от до π / 2, лъчът не се пречупва, но се отразява изцяло през първата сряда, а интензитетите на отразените и падащите лъчи са еднакви. Това явление се нарича пълно отражение.
Ограничителният ъгъл се определя от формулата:
;
.
Феноменът на пълно отражение се използва в призмите за пълно отражение (Фиг. 7.9).
Индексът на пречупване на стъклото е n "1,5, така че граничният ъгъл за интерфейса стъкло-въздух \u003d arcsin (1 / 1,5) \u003d 42 °.
Когато светлината попадне върху стъклото - въздушен интерфейс при α > 42 ° винаги ще бъде отразен напълно.
На фиг. 7.9 са показани призми за пълно отражение, позволяващи:
а) завъртете гредата на 90 °;
б) завъртете изображението;
в) обвийте лъчите.
Призмите за пълно отражение се използват в оптичните устройства (например в бинокли, перископи), както и в рефрактометри, които позволяват да се определят показателите на пречупване на телата (съгласно закона за пречупване, чрез измерване, ние определяме относителния показател на пречупване на две среди, както и абсолютния показател на пречупване на една от средите, ако е известен показателят на пречупване на втората среда).
Феноменът на пълно отражение също се използва в светлинни водачи , които са тънки, произволно огънати нишки (влакна), изработени от оптично прозрачен материал.
Във влакнестите части се използват стъклени влакна, чиято светловодна жила (сърцевина) е заобиколена от стъкло - облицовка от друго стъкло с по-нисък показател на пречупване. Светлинен инцидент в края на влакното в ъглите повече от границата , претърпява на границата между сърцевината и облицовката пълно отражение и се разпространява само по светлопроводящата вена.
За създаване се използват светлинни водачи телеграфни и телефонни кабели голям капацитет ... Кабелът се състои от стотици и хиляди оптични влакна, тънки като човешката коса. Този кабел, дебелината на обикновен молив, може едновременно да предава до осемдесет хиляди телефонни разговора.
В допълнение, светлинните водачи се използват във влакнесто-оптични електронно-лъчеви тръби, в електронни броячни машини, за кодиране на информация, в медицината (например стомашна диагностика), за интегрирана оптика.
Трябва да се отбележи, че изображението, което виждаме от другата страна на огледалото, е създадено не от самите лъчи, а от тяхното умствено продължение. Това изображение се нарича въображаем. Вижда се с окото, но е невъзможно да се получи на екрана, тъй като е създаден не от лъчи, а от тяхното умствено продължение.
При отражение се спазва и принципът на най-краткото време на разпространение на светлината. За да попадне след отражение в окото на наблюдателя, светлината трябва да идва точно по начина, по който му показва законът на отражението. Разпространявайки се по този път, светлината ще прекара най-малко време по пътя си от всички възможни варианти.
Законът за пречупване на светлината
Както вече знаем, светлината може да се разпространява не само във вакуум, но и в други прозрачни среди. В този случай светлината ще изпита пречупване. При преминаване от по-малко плътна среда към по-плътна, светлинният лъч по време на пречупване се притиска към перпендикуляра, изтеглен до точката на падане, а при преминаване от по-плътна среда към по-малко плътна, е обратното: отклонява се от перпендикуляра.
В този случай има два закона за пречупване:
Падащият лъч, пречупеният лъч и перпендикулярът, изтеглени към точката на падане, лежат в една и съща равнина.
2. Съотношението на синусите на ъглите на падане и пречупване е равно на обратното съотношение на показателите на пречупване:
грях а = n2
грех g n1
Интерес представлява преминаването на лъч светлина през тристранна призма. В този случай във всеки случай има отклонение на лъча след преминаване през призмата от първоначалната посока:
Различните прозрачни тела имат различен показател на пречупване. За газовете тя се различава много малко от единството. С увеличаване на налягането то се увеличава, следователно индексът на пречупване на газовете също зависи от температурата. Нека си спомним, че ако погледнете отдалечени предмети през горещия въздух, издигащ се от огъня, ние виждаме, че всичко, което изглежда в далечината като размахваща се мъгла. В течностите показателят на пречупване зависи не само от самата течност, но и от концентрацията на разтворени в нея вещества. По-долу има малка таблица с показателите на пречупване на някои вещества.
Пълно вътрешно отражение на светлината.
Оптични влакна
Трябва да се отбележи, че светлинният лъч, разпространявайки се в пространството, има свойството обратимост. Това означава, че по какъв начин лъчът се разпространява от източника в пространството, той ще се върне по същия път, ако източникът и точката на наблюдение са обърнати.
Нека си представим, че светлинен лъч се разпространява от оптически по-плътна среда в оптически по-малко плътна. След това, съгласно закона за пречупването, по време на пречупването той трябва да излезе, отклонявайки се от перпендикуляра. Помислете за лъчите, излъчвани от точков източник на светлина в оптически по-плътна среда, като вода.
От тази фигура може да се види, че първият лъч пада върху интерфейса перпендикулярно. В този случай лъчът не се отклонява от първоначалната посока. Често неговата енергия се отразява от интерфейса и се връща към източника. Останалата му енергия изгасва. Останалите лъчи се отразяват отчасти, отчасти навън. С увеличаване на ъгъла на падане, ъгълът на пречупване също се увеличава, което съответства на закона за пречупване. Но когато ъгълът на падане приеме такава стойност, че според закона за пречупване ъгълът на излизане на лъча трябва да бъде 90 градуса, тогава лъчът изобщо няма да излезе на повърхността: всички 100% от енергията на лъча ще бъде отразена от интерфейса. Всички други лъчи, падащи върху интерфейса под ъгъл, по-голям от този, ще бъдат напълно отразени от интерфейса. Този ъгъл се нарича граничен ъгъл, и явлението се нарича пълно вътрешно отражение. Тоест, интерфейсът в този случай действа като идеално огледало. Стойността на граничния ъгъл за границата с вакуум или въздух може да бъде изчислена по формулата:
Sin apr \u003d 1 / n Тук н Индексът на пречупване на по-плътната среда.
Явлението пълно вътрешно отражение се използва широко в различни оптични устройства. По-специално, той се използва в устройство за определяне на концентрацията на разтворени вещества във вода (рефрактометър). Там се измерва граничният ъгъл на общото вътрешно отражение, според който се определя индексът на пречупване и след това от таблицата се определя концентрацията на разтворените вещества.
Феноменът на пълно вътрешно отражение е особено изразен при оптичните влакна. Фигурата по-долу показва един фибростъкло в раздел:
Вземете тънко стъклено влакно и изстрелете лъч светлина в един от краищата. Тъй като влакното е много тънко, всеки лъч, влизащ в края на влакното, ще падне върху страничната му повърхност под ъгъл, значително надвишаващ граничния ъгъл, и ще бъде отразен напълно. Така входящият лъч ще бъде отразен многократно от страничната повърхност и ще излезе от противоположния край практически без загуби. Външно ще изглежда така, сякаш противоположният край на влакното свети ярко. Освен това изобщо не е необходимо фибростъклото да е прави. Той може да се огъва, както искате, и никакви завои няма да повлияят на разпространението на светлината по влакното.
В тази връзка учените излязоха с идея: ами ако вземем не едно влакно, а цял пакет от тях. Но в този случай е необходимо всички влакна в снопа да са в строг взаимен ред и от двете страни на снопа краищата на всички влакна да са в една и съща равнина. И ако в същото време изображението се подава до единия край на снопа с помощта на леща, тогава всяко влакно поотделно ще прехвърли една малка частица от изображението към противоположния край на снопа. Заедно влакната в противоположния край на снопа ще възпроизведат същото изображение, което е създадено от лещата. Освен това изображението ще бъде в естествена светлина. По този начин е създадено устройство, извикано по-късно фиброгастроскоп... Това устройство може да инспектира вътрешната повърхност на стомаха, без да произвежда хирургическа интервенция... Фиброгастроскопът се вкарва през хранопровода в стомаха и се изследва вътрешността на стомаха. По принцип това устройство може да изследва не само стомаха, но и други органи отвътре. Това устройство се използва не само в медицината, но и в различни области на технологията за проверка на недостъпни места. И в същото време самият турникет може да има всякакви завои, които по никакъв начин не влияят на качеството на изображението. Единственият недостатък на това устройство е растерната структура на изображението: т.е. изображението се състои от отделни точки. За да бъде изображението по-ясно, трябва да имате повече голямо количество фибростъкло, а те трябва да са още по-тънки. И това значително увеличава цената на устройството. Но с по-нататъшното развитие на техническите възможности този проблем скоро ще бъде решен.
Лещи
Нека започнем с обектив. Лещата е прозрачно тяло, ограничено или от две сферични повърхности, или от сферична повърхност и равнина.
Помислете за лещата в напречно сечение. Лещата огъва светлинния лъч, преминаващ през нея. Ако лъчът, след като премине през лещата, се събере до точка, тогава се нарича такава леща събиране. Ако падащият паралелен светлинен лъч се разминава след преминаване през лещата, тогава се нарича такава леща разсейване.
Събирането и разпръскването на лещи и техните конвенции са показани по-долу:
От тази фигура може да се види, че всички лъчи, падащи върху лещата паралелно, се сближават в една точка. Тази точка се нарича фокус(F) лещи. Нарича се разстоянието от фокуса до самата леща фокусно разстояние лещи. Измерва се в системата SI в метри. Но има още една единица, която характеризира обектива. Тази стойност се нарича оптична мощност и е реципрочната на фокусното разстояние и се нарича диоптър. (Dp). Обозначава се с буква D. D \u003d 1 / F.За събирателна леща оптичната сила има знак плюс. Ако светлината, отразена от удължен обект, се изпрати към обектива, тогава всеки елемент от обекта ще бъде показан в равнина, преминаваща през фокуса под формата на изображение. Това ще направи изображението с главата надолу. Тъй като това изображение ще бъде създадено от самите лъчи, то ще бъде наречено валиден.
Това явление се използва в съвременните камери. Действителното изображение се създава на филм.
Разклоняващата се леща действа в обратна посока на събиращата леща. Ако върху него попада паралелен лъч светлина по протежение на нормалата, тогава след преминаване през лещата лъчът светлина ще се разминава, сякаш всички лъчи излизат от някаква въображаема точка, разположена от другата страна на лещата. Тази точка се нарича въображаем фокус и фокусното разстояние ще бъде със знак минус. Следователно оптичната сила на такъв обектив също ще бъде изразена в диоптър, но стойността му ще бъде със знак минус. Когато гледате околните предмети през дифузионна леща, всички обекти, видими през обектива, изглеждат с намален размер
Нека въведем няколко определения. Ъгълът на падане на лъча е ъгълът между падащия лъч и перпендикуляра на отразяващата повърхност в точката на огъване на лъча (ъгъл а). Ъгълът на отражение на лъча е ъгълът между отразения лъч и перпендикуляра на отразяващата повърхност в точката на огъване на лъча (ъгъл b).
Когато светлината се отразява, винаги се изпълняват два закона: Първо. Падащият лъч, отразеният лъч и перпендикулярът на отразяващата повърхност в точката на огъване на лъча винаги лежат в една и съща равнина. Второ. Ъгълът на падане е равен на ъгъла на отражение. Тези две твърдения изразяват същността на закона за отражението на светлината.
На лявата фигура лъчите и перпендикулярът на огледалото не лежат в една и съща равнина. На дясната картина ъгълът на отражение не е равен на ъгъла на падане. Следователно такова отражение на лъчите не може да бъде получено експериментално.
Законът за отражението е валиден както за огледален, така и за дифузно отражение на светлината. Позовавайки се отново на чертежите на предишната страница. Въпреки очевидното разстройство в отражението на лъчите в десния чертеж, всички те са разположени така, че ъглите на отражение да са равни на ъглите на падане. Погледнете, ние „нарязахме“ грапавата повърхност на десния чертеж на отделни елементи и нарисувахме перпендикуляри в точките на огъване на лъчите.
Оптика (от старогръцкиὀ πτική външен вид или гледка) е клон на физиката, който разглежда явленията, свързани с разпространението на електромагнитни вълни, главно във видимия и близкия диапазон (инфрачервен и ултравиолетова радиация). Оптиката описва свойствата на светлината и обяснява явленията, свързани с нея. Оптичните техники се използват в много приложни дисциплини, включително електротехника, физика, медицина (по-специално офталмологията). В тях, както и в интердисциплинарните области, широко се използват постиженията на приложната оптика.Най-важните концепции на оптиката: пречупване и отражение на светлината (пътят на светлинните лъчи, като се използва примера).
Закон за отражение:
1) Ъгълът на падане е равен на ъгъла на отражение.
2) Падащият лъч, отразеният лъч и перпендикулярът, поставени в точката на падане на лъча, лежат в една и съща равнина.
Закон за пречупване:
1) Съотношението на синуса на ъгъла на падане към синуса на ъгъла на пречупване е постоянна стойност за тези две среди, равна на съотношението на скоростите на светлината в тези среди:
2) Падащият лъч, счупеният лъч и перпендикулярът на границата на връзката между двете среди в точката на падане на лъча лежат в една и съща равнина.
Природата на светлината
Оптиката се оказа един от първите клонове на физиката, където се проявиха ограниченията на класическите концепции за природата. Установена е двойствената природа на светлината:
Характеристики на светлината
Дължината на светлинната вълна λ зависи от скоростта на разпространение на вълната в средата и е свързана с нея и честотата от съотношението:
На практика е общоприето, че показателят на пречупване на дадена среда е функция от дължината на вълната: н = н(λ). Зависимостта на показателя на пречупване от дължината на вълната (по-точно от честотата) се проявява под формата на явлението дисперсия на светлината.
Характеристиките на светлината са:
спектрален състав, определен от диапазона на дължините на вълната на светлината.
интензитет, пропорционален на квадрата на амплитудата на електрическия вектор на електромагнитната вълна.
поляризация, определяна от промяната в пространствената ориентация на електрическия вектор, когато вълната се разпространява в пространството.
посоката на разпространение на лъч светлина, съвпадаща с посоката на нормала към вълновия фронт (при липса на явлението двойно пречупване)
Скоростта на светлината е универсална и постоянна концепция. c \u003d3∙ ... Когато светлината се разпространи различни среди скоростта на светлината v намалява: υ = ° С / нкъдето н е показателят на пречупване на средата, който характеризира нейните оптични свойства и зависи от честотата на светлината: н = н(ν)
Мащаб електромагнитно излъчване
Геометрична оптика
Геометрична оптика или лъчева оптика, описва разпространението на светлината с термина лъч. Творби на Хюйгенс, Нютон, Хук."Лъч" в геометричната оптика е абстрактен геометричен обект, перпендикулярен на импулсния фронт на действителните оптични вълни. Геометричната оптика описва правилата за преминаване на лъчите през оптична система.
Ако тесни лъчи светлина, падащи на повърхността успоредно една на друга, преминават успоредно след отражението
Огледално отражение
Отражението е огледално, ако лъчите удрят повърхността паралелно, докато се отразяват от повърхността, остават успоредни.
Пример. Отражение в огледалото.
Дифузно отражение.
Отражението е дифузно, ако лъчите удрят повърхността паралелно, но се отразяват във всички възможни посоки.
Вълнова оптика.
Физическа оптика или Вълнова оптика се основава на принципа на Хюйгенс и симулира разпространението на сложни импулсни фронтове през оптични системи, включително амплитудата и фазата на вълната. Този раздел на оптиката обяснява дифракцията, интерференцията, поляризационните ефекти, аберацията и естеството на други сложни ефекти.Вълна - промяна в състоянието на околната среда (смущения), разпространение в тази среда и носене на енергия със себе си. С други думи: „... вълни или вълни се наричат \u200b\u200bпространствено редуване на върхове и спадове на всякакви физическо количествонапример плътност на веществото, напрежение електрическо поле, температура ".
Намеса
Намеса - явлението суперпозиция на вълните, поради което се наблюдава стабилно във времето нарастване или намаляване на произтичащите трептения в различни точки от пространството. то обща собственост вълни от всякакво естество.
Основни формули за смущения.
Оптична разлика в пътя:
Δ= L 1 - L 2 .
Връзка между фазовата разлика Δφ на трептенията с разликата в оптичния път на вълните
Δφ \u003d 2 πΔ/ λ ..
Условие за максимуми на интензитета на светлината по време на смущения
Δ= ± kλ (к=0, л,2, 3, …).
Условието за минимумите на интензитета на светлината по време на смущения
Δ= ±
(2k + 1) (λ
/2).
Дифракция на вълната (лат. дифрактус - буквално счупен, счупен) - явлението на вълна, огъваща се около препятствие.
д 
дифракционните ефекти зависят от съотношението между дължината на вълната и характерния размер на нехомогенностите на средата или нехомогенностите в структурата на самата вълна.
Дифракционна решетка - оптично устройство, работещо на принципа на дифракция на светлината, е съвкупност от голям брой редовно разположени удари (прорези, издатини), приложени върху определена повърхност. Първото описание на явлението е направено от Джеймс Грегъри, който използва птичи пера като решетка.
Основни дифракционни формули:
Състоянието на основните максимуми в дифракцията на светлината чрез дифракционна решетка при нормално падане на лъчите
д sinφ \u003d ± кλ, к=0,1,2,3,…,
където д - период (константа) на решетката; k - брой на основния максимум; φ е ъгълът между нормалата към решетъчната повърхност и посоката на дифрагиращите вълни.
Разделителна способност на дифракционната решетка
където Δλ е най-малката разлика в дължините на вълните на две съседни спектрални линии (λ и λ + Δλ), при които тези линии могат да се видят отделно в спектъра, получен с помощта на тази решетка; Н - брой решетъчни линии; k - серийния номер на дифракционния максимум.
Кохерентност (от лат. cohaerens - „да съм в комуникация“) - съотношението на няколко трептящи или вълнови процеси във времето, проявяващо се при добавянето им. Трептенията са кохерентни, ако тяхната фазова разлика е постоянна във времето и когато се добавят трептенията, се получава трептене със същата честота.
Кохерентността на вълната означава, че фазовата разлика между две точки не зависи от времето.
Без съгласуваност е невъзможно да се наблюдава такова явление като интерференция.
Вълнова поляризация - феноменът на нарушаване на симетрията на разпределението на смущения в напречно вълна спрямо посоката на нейното разпространение. IN надлъжен При една вълна не може да възникне поляризация, тъй като нарушенията в този тип вълни винаги съвпадат с посоката на разпространение. 
Поляризация - подчертаване на една посока на трептене на характеристиката на вълната Срязващата вълна се характеризира с две посоки: вълнов вектор и амплитуден вектор, винаги перпендикулярен на вълновия вектор.
Поляризацията на вълните може да бъде причинена от:
генериране на асиметрична вълна в източника на смущения;
анизотропия на средата за разпространение на вълните;
пречупване и отражение на границата на две среди.
Светлинна дисперсия
Разлагане на светлината в спектър поради дисперсия при преминаване през призма (експеримент на Нютон).
Дисперсията на светлината (разлагането на светлината) е феномен на зависимостта на абсолюта показател на пречупване вещество върху дължината на вълната (или честотата) на светлината (дисперсия на честотата) или, еквивалентно, зависимостта фазова скорост светлина в вещество от дължина на вълната (или честота). Експериментално открит от Нютон около 1672 г., въпреки че теоретично достатъчно добре обяснен много по-късно.
По аналогия със светлинната дисперсия, подобни явления на зависимостта на разпространението на вълни от всякакво друго естество от дължината на вълната (или честотата) също се наричат \u200b\u200bдисперсия. По тази причина, например, терминът закон за дисперсията, използван като наименование на количествената връзка между честотата и вълновото число, се прилага не само за електромагнитна вълнано към всеки вълнов процес.
Призма - оптичен елемент, изработен от прозрачен материал (например оптично стъкло) под формата на геометрично тяло - призма, с плоски полирани ръбове, през които светлината влиза и излиза. Светлината в призмата се пречупва.
Дисперсията обяснява факта, че дъгата се появява след дъжд (по-точно фактът, че дъгата е многоцветна, а не бяла).
Библиография.
Отворена физика [Електронен ресурс]
Мякишев, Г. Я. Физика. Клас 11. [Текст]
Снимки от сайтове:
http:// narod.ru/pic/
http:// fizika.ayp.ru/6/6_1.html
http://festival.1september.ru/articles/310913/pril2.doc
http: //ftl.kherson.ua/EDU/OC/Astronomy/content/chapter2/section1/paragraph1/theory.html
http://optika8.narod.ru/7.Ploskoe_zerkalo.htm