как определить какая среда оптически более плотная

Какая среда называется оптически более плотной

Среду с большим абсолютным показателем преломления называют оптически более плотной. Если свет переходит из оптически менее плотной среды в оптически более плотную (например, из воздуха в воду или стекло), то угол падения больше угла преломления.

Тепловое излучение

2 что называют испускательной способностью

Суммарный поток энергии излучения с единицы поверхности тела по всему диапазону частот

Испускательную способность тела можно представить и как функцию длины волны излучения , которая связана с частотой через скорость света в вакууме по формуле . Действительно, выделяя потоки излучения, приходящиеся на интервал частот и на соответствующий ему интервал длин волн , и приравнивая их друг другу, находим, что

3 поглащательная способность

4 отражательная способность

Отражательная способность — величина, описывающая способность какой-либо поверхности или границы раздела двух сред отражать падающий на неё поток электромагнитного излучения. Широко используется в оптике, количественно характеризуется коэффициентом отражения. Для характеризации диффузного отражения используется величина, называемая альбедо.

Способность материалов отражать излучение зависит от угла падения, от поляризации падающего излучения, а также егоспектра. Зависимость отражательной способности поверхности тела от длины волны света в области видимого света глаз человека воспринимает как цвет тела.

Зависимость отражательной способности материалов от длины волны имеет важное значение при построении оптических систем. Для получения нужных свойств материалов по отражению и пропусканию света иногда используют просветление оптики как, например, при производстве диэлектрических зеркал или интерференционных фильтров.

7 закон стефана больцмана

10 Закон смешения вина

чему равна масса покоя фотона =0

10. назовите 3 основных элемента из которых состоит оптический квантовый луч

Оптический квантовый генератор состоит из трех основных элементов: активного вещества, являющегося источником индуцированного излучения; источника возбуждения ( подкачки), который снабжает внешней энергией активное вещество; резонансной системы, обеспечивающей фокусирование излучения.

11 назовите характерные для лазерного излучения свойства

Особыми свойствами лазерного света являются монохроматичность, когерентность, поляризация и малая расходимость луча.

Диэлектрики металлы полупроводники

1 Работа выхода электрона из метала

В металлах имеются электроны проводимости, образующие электронный газ и участвующие в тепловом движении. Так как электроны проводимости удерживаются внутри металла, то, следовательно, вблизи поверхности существуют силы, действующие на электроны и направленные внутрь металла. Чтобы электрон мог выйти из металла за его пределы, должна быть совершена определенная работа А против этих сил, которая получила название работа выхода электрона из металла. Эта работа, естественно, различна для разных металлов.

Потенциальная энергия электрона внутри металла постоянна и равна:

При переходе электрона через поверхностный электронный слой потенциальная энергия быстро уменьшается на величину работы выхода и становится вне металла равной нулю. Распределение энергии электрона внутри металла можно представить в виде потенциальной ямы.

В рассмотренной выше трактовке работа выхода электрона равна глубине потенциальной ямы, т.е.

Этот результат соответствует классической электронной теории металлов, в которой предполагается, что скорость электронов в металле подчиняется закону распределения Максвелла и при температуре абсолютного нуля равна нулю. Однако в действительности электроны проводимости подчиняются квантовой статистике Ферми-Дирака, согласно которой при абсолютном нуле скорость электронов и соответственно их энергия отлична от нуля.

где φ’ – среднее значение потенциала электрического поля внутри металла.

2Назовите насителя тока в полупроводниках

В полупроводниках носителями заряда являются электроны и дырки. Отношение их концентраций определяет тип проводимости полупроводника. Те носители, концентрация которых выше, называют основными носителями заряда, а носители другого типа — неосновными.

3.какие примесные полупроводники называются проводниками n типа

Полупроводники n-типа — полупроводник, в котором основные носители заряда — электроны проводимости.

4 какие примесные полупроводники называются проводниками p типа

Полупроводник p-типа — полупроводник, в котором основными носителями заряда являются дырки.

Полупроводники p-типа получают методом легирования собственных полупроводников акцепторами. Для полупроводников четвёртой группы периодической таблицы, таких как кремний и германий, акцепторами могут быть примеси химических элементов третьей группы — бор, алюминий

5 вольт амперная характеристика полупроводникового диода

Источник

Лекции

Законы отражения и преломления света

Закон отражения света

Падающий луч, отраженный луч и перпендикуляр, восстановленный в точке падения, лежат в одной плоскости. Угол падения равен углу отражения.

Закон преломления света

n_<1>; n_ <2>– абсолютные показатели преломления (т.е. показатели преломления относительно вакуума) первой и второй среды.

Падающий луч, преломленный луч и перпендикуляр, восстановленный в точке падения, лежат в одной плоскости. Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для двух данных сред.

n – относительный показатель преломления, т.е. показатель преломления второй среды относительно первой.

v_<1>; v_ <2>– скорость света в первой и второй среде соответственно.

Cкорость света в данной среде:

c=3\cdot 10^<8>\frac<м> – скорость света в вакууме

n – абсолютный показатель преломления данной среды

Определение. Среда с большим n называется оптически более плотной.

Ход луча из оптически менее плотной среды в оптически более плотную

При переходе луча из оптически менее плотной среды в оптически более плотную луч отклоняется к перпендикуляру к границе раздела сред.

Предельный угол преломления

Ход луча из оптически более плотной среды в оптически менее плотную

При переходе луча из оптически более плотной среды в оптически менее плотную луч отклоняется от перпендикуляра к границе раздела сред.

Предельный угол полного отражения

При \alpha >\alpha_ <0>весь свет возвращается в первую среду, т.е. наблюдается полное отражение.

Относительный показатель преломления оптически более плотной среды относительно менее плотной:

Предельный угол полного отражения равен предельному углу преломления:

Построение изображений в плоском зеркале

Мнимое изображение получается на пересечении продолжений лучей, а действительные – на пересечении самих лучей.

Рассеивающая линза

Лучи, падавшие на линзу параллельным пучком, параллельным главной оптической оси, после линзы расходятся, но их продолжения пересекаются в фокусе линзы.

Построение изображения в рассеивающей линзе:

Если предмет действительный, рассеивающая линза всегда дает мнимое изображение.

Если источник мнимый, рассеивающая линза дает действительное изображение.

Ход произвольного луча в рассеивающей линзе.

Тонкие линзы. Собирающая линза

Тонкие линзы

Линза – это прозрачное тело, ограниченное двумя сферическими поверхностями.

Если l линза тонкая.

Собирающая линза

Собирающая линза обозначается символом:

Лучи, падавшие на линзу параллельным пучком, параллельным главной оптической оси, после линзы пересекаются в фокусе.

Лучи, падавшие на линзу параллельным пучком, параллельным побочной оптической оси, за линзой пересекаются в точке пересечения этой оси и фокальной плоскости.

1. Ход произвольного луча

2. Построение изображений

Луч, идущий через оптический центр линзы, не меняет направления. Луч, шедший до линзы вдоль ее главной оптической оси, после линзы пройдет через фокус, а луч, шедший через фокус до линзы, после линзы идет параллельно главной оптической оси. Это, так называемые, «три удобных луча».

3. Мнимое изображение в собирающей линзе

Если предмет находится между фокусом и линзой, изображение будет мнимым.

5. Расстановка знаков в формуле линзы

а) Если источник действительный, то d с “+”. Если источник мнимый, т.е. лучи падают на линзу сходящимся пучком, то d с “-“.

б) Если изображение действительное, то f с “+”. Если изображение мнимое, то f с “-“.

в) Если линза собирающая, то F с “+”. Если линза рассеивающая, то F с “-“.

6. Линейное увеличение

H – высота изображения.

h – высота предмета.

7. Оптическая сила линзы.

8. Формула линзы через радиусы сферических поверхностей и показатель преломления материала линзы.

n – показатель преломления материала линзы относительно среды, в которой она находится;

R_<1>;R_ <2>– радиусы сферических поверхностей.

9. Правила расстановки знаков.

а) Если поверхность выпуклая \Rightarrow R с “+”;

б) Если поверхность вогнутая \Rightarrow R с “-”.

при n>1\Rightarrow \left( D>0\right) – собирающая

при n>1\Rightarrow \left( D – рассеивающая.

Источник

Преломление света.

Автор — профессиональный репетитор, автор учебных пособий для подготовки к ЕГЭ Игорь Вячеславович Яковлев

Темы кодификатора ЕГЭ: закон преломления света, полное внутреннее отражение.

Закон преломления (частный случай).

Мы начнём с частного случая, когда одна из сред является воздухом. Именно такая ситуация присутствует в подавляющем большинстве задач. Мы обсудим соответствующий частный случай закона преломления, а уж затем дадим самую общую его формулировку.

Рис. 1. Преломление луча на границе «воздух–среда»

Закон преломления (переход «воздух–среда»).

1) Падающий луч, преломлённый луч и нормаль к поверхности, проведённая в точке падения, лежат в одной плоскости.
2) Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления равно показателю преломления среды:

Обратимость световых лучей.

Теперь рассмотрим обратный ход луча: его преломление при переходе из среды в воздух. Здесь нам окажет помощь следующий полезный принцип.

Принцип обратимости световых лучей. Траектория луча не зависит от того, в прямом или обратном направлении распространяется луч. Двигаясь в обратном направлении, луч пойдёт в точности по тому же пути, что и в прямом направлении.

Согласно принципу обратимости, при переходе из среды в воздух луч пойдёт по той же самой траектории, что и при соответствующем переходе из воздуха в среду (рис. 2 ) Единственное отличие рис. 2 от рис. 1 состоит в том, что направление луча поменялось на противоположное.

Рис. 2. Преломление луча на границе «среда–воздух»

Закон преломления (общий случай).

Рис. 3.

Наоборот, переходя из оптически более плотной среды в оптически менее плотную, луч отклоняется дальше от нормали (рис. 4 ). Здесь угол падения меньше угла преломления:

Рис. 4.

Закон преломления.
1) Падающий луч, преломлённый луч и нормаль к поверхности раздела сред, проведённая в точке падения, лежат в одной плоскости.
2) Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления равно отношению показателя преломления второй среды к показателю преломления первой среды:

Полное внутреннее отражение.

Рис. 5. Полное внутреннее отражение

При дальнейшем увеличении угла падения преломлённый луч и подавно будет отсутствовать.

Величину легко найти из закона преломления. Имеем:

Так, для воды предельный угол полного отражения равен:

Важнейшим техническим применением полного внутреннего отражения является волоконная оптика. Световые лучи, запущенные внутрь оптоволоконного кабеля (световода) почти параллельно его оси, падают на поверхность под большими углами и целиком, без потери энергии отражаются назад внутрь кабеля. Многократно отражаясь, лучи идут всё дальше и дальше, перенося энергию на значительное расстояние. Волоконно-оптическая связь применяется, например, в сетях кабельного телевидения и высокоскоростного доступа в Интернет.

Источник