Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Яворский Б.М. -> "Справочное руководство по физике для поступающих в вузы и для самообразования" -> 125

Справочное руководство по физике для поступающих в вузы и для самообразования - Яворский Б.М.

Яворский Б.М., Селезнев Ю.А. Справочное руководство по физике для поступающих в вузы и для самообразования — М.: Наука, 1989. — 596 c.
Скачать (прямая ссылка): spravochdelo1989.pdf
Предыдущая << 1 .. 119 120 121 122 123 124 < 125 > 126 127 128 129 130 131 .. 196 >> Следующая

2°. Скорость света определяется аналогично скорости распространения волны любой природы (IV.3.3.Г). Методы измерения скорости разделяются на астрономические и лабораторные, Один из астрономических методов, метод Рёмера, основан на наблюдении промежутков времени T
Рис. V.1.24
оси, изображение A1Bx предмета получается в фокальной плоскости объектива (рис. V.l.24). Окуляр, работающий, как лупа, располагается так, чтобы его передний фокус совпал с задним
_ {Єф = /об tg Фо foK '
2.1. СКОРОСТЬ СВЕТА
365
между двумя последовательными затмениями спутника Юпитера Ио (рис. V.2.1). Запаздывание AT затмения в момент наибольшего удаления Земли от Юпитера (точки Ю' и 3' на рис. V.2.1) по сравнению с моментом наибольшего сближения двух планет (точки Ю и 3) связано с тем, что свет, распространяясь с конечной скоростью с, проходит за время AT расстояние, равное диаметру D орбиты Земли (0=2,99-1011 м), AT=DIc Современные данные для AT= 16,5 мин приводят к значению с, близкому к с= =3-108 м/с.
3°. Схема лабораторного метода измерения скорости света (метод Физо) приведена на рис. V.2.2. С помощью полупрозрачного зеркала А свет от источника 5 направлялся на зубчатое колесо К, которое вращалось с числом оборотов г вокруг оси О. Пройдя через прорезь между зубцами, свет достигал плоского зеркала 3. После отражения от зеркала 3 свет снова попадал на зубчатое колесо и мог либо пройти через него и попасть в глаз, либо задерживался. В последнем случае за время At, затраченное светом на про-
ZT3>i
1=8,днм_
Рис. V.2.2
хождение расстояния 21, колесо поворачивалось на половину ширины зубца и на пути света оказывался непрозрачный зубец. Скорость света с по методу Физо определялась формулой
2г/со0
где Co0 — наименьшая угловая скорость (1.1.9.5°) вращенн* колеса, при которой свет не попадает к наблюдателю,
866 ОТДЕЛ V. ГЛ. 2. волновая оптика (светозые волны)
4°. В методе Майкельсона (рис. V.2.3) зубчатое колесо заменялось восьмигранной призмой. Ее вращение происходило с такой скоростью, чтобы в зрительную трубу С непрерывно было видно изображение щели D. Условием этого было требование, чтобы за время поворота призмы на 1/8 ее длины свет проходил расстояние 21.
5°. Измерения скорости света v в различных веществах (например, в воде и стекле) подтвердили, что она умень-
Рис. V.2.3
шается по сравнению со скоростью с в вакууме в соответствии с формулой v=cln (V.l.2. Г), где л=- У ц\.— абсолютный показатель преломления вещества.
2.2. Интерференция света
1°. Интерференция (IV.3.9.5°) электромагнитных :н оптического диапазона (V.1.1.1°), в которых колебания происходят в одинаковых плоскостях, называется интерференцией света. Результат наложения когерентных (IV.3.9.3°) световых волн, наблюдаемый на экране, фотопластинке и т. д., называется интерференционной картиной. При наложении некогерентных световых волн (IV.3.9.5°) происходит только усиление света и интерференция не наблюдается.
2°. Длина световой волны 1K в веществе с показателем преломления п уменьшается по сравнению с длиной волны K0 в вакууме: K=X0In. Это связано с тем, что в веществе уменьшается в п раз скорость v распространения
электромагнитной волны: V = — (V.l.2.Г). Поэтому ?t = уГ=
Рис. V.2.4
2.2. интерференция света
367
= ~Т — » гДе ^ — период колебаний. На расстоянии d,
которое проходит в веществе электромагнитная волна, укладывается в п раз большее число длин волн, чем в вакууме. В оптике вводится понятие оптической длины пути пй волны, где d — геометрическая длина пути волны, п — показатель преломления. Оптическая длина пути характеризует число длин волн, которые укладываются в данной среде на протяжении геометрического пути волны. Условия усиления и ослабления при интерференции двух когерентных световых волн, распространяющихся от источников S1 и S2 до точки M (рис. V.2.4), записываются иначе, чем в IV.3.9.4°. Световые волны, испущенные когерентными источниками S1 и S2, могут распространяться в различных веществах с показателями преломления щ и п2. Разность б оптических длин путей двух лучей называется оптической разностью хода:
Условие усиления волн: б = ti2r2 —n1r1 = mK (т = 0, ±1, ±2, .,.).
Условие ослабления волн:
X
6 = n/2—H1T1 = (2т— 1) у (т = 0, ±1, ±2, ...).
Интерференцию света можно наблюдать, если из двух лучей от одного источника S, помещенного в фокусе линзы, один пройдет путь й, например, в стекле, а другой распро-
Рис. V.2.5
страняется в воздухе (л»1) (рис. V.2.5). В точке M лучи имеют оптическую разность хода b=nd—d=d(n—1), значение которой определяет интерференционную картину в точке М.
При наблюдении интерференции в монохроматическом свете с определенной длиной волны интерференционная
368 ОТДЕЛ V. ГЛ. 2. ВОЛНОВАЯ ОПТИКА (СВЕТОВЫЕ ВОЛНЫ)
картина на экране представляет собой чередование светлых и темных мест. Интерференционная картина в белом свете (V.2.6.20) является окрашенной, ибо каждая составляющая белого света с длиной волны 1K дает усиления и ослабления в своих местах на экране.
3°. Для интерференции света необходимо, чтобы световые волны были когерентны (IV.3.9.3°). Методом осуществления интерференции света является расщепление волны, испускаемой одним источником света, на две или несколько волн. После прохождения различных оптических длин путей (п. 2°) эти волны накладываются в точках наблюдения и, имея некоторую оптическую разность хода, дают интерференционную картину.
Предыдущая << 1 .. 119 120 121 122 123 124 < 125 > 126 127 128 129 130 131 .. 196 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed