Wellige Optik

Was ist wellige Optik?

Der wellige Optik, auch genannt Physische Optik, Untersuchen Sie das Verhalten von Licht in seiner Manifestation als Welle. Das Licht ist eine elektromagnetische Welle und wurde bereits von James Clerk Maxwell (1831-1879) in seinen Gleichungen vorhergesagt worden.

Daher erfährt Licht die gleichen Phänomene wie jede andere Art von Welle. Auf mikroskopisch. Und durch diese Prozesse wird Licht emittiert, bestehend aus einem elektrischen Feld und einem anderen Magnet.

Brechung ist eines der Phänomene, die von welligen Optik untersucht wurden

Solche Felder, die senkrecht gekoppelt sind, bewegen sich als eine Welle, die sich in einem Quervakuum ausbreiten kann. Das heißt.000 km/s.

Wenn das Licht jedoch mit Materie interagiert, verhält es sich wie ein Teilchen. Dieses Teilchen heißt Photon Und es manifestiert sich unter anderem in Phänomenen wie schwarzer Körperstrahlung und photoelektrischer Wirkung.

Deshalb ist Optik in drei Bereiche unterteilt:

• Wellige Optik, Konzentriert sich auf die welligen Phänomene des Lichts.
• Quantenoptik, Wer studiert Licht, wenn er sich als Partikel verhält, wenn er mit Materie interagiert.
• Geometrische Optik, Ausgestattet an die Beschreibung der geometrischen Aspekte der Lichtbahn: Reflexion und Brechung.

Welche Untersuchungen welliger Optik?

Die Farben in diesem Regenbogen in der Ebene von Castilla sind auf die verschiedenen Wellenlängen des Lichts zurückzuführen. Die wellige Optik ist für Ihr Studium verantwortlich

Ondulatory Optics ist der Bereich der Optik, der sich auf die undulatorischen Lichtphänomene konzentriert:

• Interferenz
• Beugung
• Polarisation
• Betrachtung
• Brechung

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Obwohl Reflexion und Brechung auch Lichtleichterei. Dazu verwendet es das Strahlenmodell, in dem das Licht als geradlinige Linie beschrieben wird, die senkrecht zur Wellenfront fortschreitet. Diese Strahlen sind unabhängig voneinander und vollständig reversibel.

In diesem Modell wird jedoch nicht darüber nachgedacht, dass die Erfahrung der Erfahrung die Beugung der Erfahrung hat, obwohl nachgewiesen wird, dass es der geometrischen Optik daher nicht ausreicht, um viele Aspekte des Lichtverhaltens zu erklären.

Da diese Phänomene nur in Wellen auftreten, bedeutet dies, dass das Licht alle Eigenschaften einer Welle hat, sowohl räumlich als auch zeitlich. Der erste Wissenschaftler, der vorschlug, dass dies Christiaan Huygens (1629-1695) war und daher einen bitteren Streit mit Isaac Newton (1642-1727) beibehielt, der immer die korpuskuläre Natur des Lichts verteidigte.

Allgemeine Eigenschaften einer Welle

Repräsentative Parameter einer sinusförmigen Welle

Eine Welle ist eine sich wiederholende Störung, die im Prinzip als Sinuskurve modelliert werden kann, sei es eine Quer- oder Längswelle. Die räumlichen Eigenschaften, dh, die sich auf die Form der Welle beziehen, sind:

-Grate und Täler: Die höchsten und niedrigsten Positionen sind jeweils.

-Knoten: Sie sind die Kreuzungen der Welle mit der Referenzlinie, die der Gleichgewichtsposition entspricht.

-Wellenlänge: Es wird fast immer mit dem griechischen Buchstaben λ (Lambda) bezeichnet und als Abstand zwischen zwei oder zwei aufeinanderfolgenden Tälern gemessen. Oder auch zwischen einem Punkt und dem nächsten Punkt, der sich auf der gleichen Höhe befindet und zum nächsten oder dem vorherigen Zyklus gehört. Jede Farbe im sichtbaren Lichtspektrum hat eine charakteristische Wellenlänge zugeordnet.

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-Verlängerung: Es ist der vertikale Abstand, der zwischen einem Punkt zur Welle und der Referenzlinie gemessen wird.

-Amplitude: entspricht der maximalen Dehnung.

Was die zeitlichen Eigenschaften angeht, wie bereits erwähnt, bewegt sich die Störung in der Zeit regelmäßig. Daher hat eine Lichtwelle:

-Zeitraum, Dauer einer Phase.

-Frequenz: Anzahl der Wellen, die pro Zeiteinheit hergestellt werden. Der Zeitraum und die Frequenz sind gegenseitig umgekehrt.

-Geschwindigkeit: Es ist der Quotient zwischen der Wellenlänge λ und der T -Periode:

V = λ /t

Zwei Sinuswellen mit der gleichen Amplitude und mit einem Phasenunterschied. Quelle: Wikimedia Commons.

Wellige Eigenschaften

Interferenz

Elektromagnetische Felder können an einem Punkt nach dem Überlagerungsprinzip kombiniert werden. Das bedeutet.

Störung tritt auf, weil die Welle, die sich aus der Überlappung ergibt. Im ersten Fall wird gesagt, dass es passiert konstruktive Beeinflussung, Und in der zweiten geht es um ungefähr Destruktive Interferenz.

Der erste, der die Interferenz der Lichtwellen zweier Quellen demonstriert, war der englische Wissenschaftler und Polyglotthomas Young (1773-1829) 1801 in seinem berühmten Doppel-Slit-Experiment.

Beugung

Die Beugung besteht aus der Abweichung des geradlinigen Verhaltens, das eine Welle unterhält, wenn sie ein Hindernis oder eine Öffnung auf seinem Weg erfüllt.

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Schallwellenbeugung ist sehr leicht zu experimentieren, aber da die Wellenlänge des sichtbaren Lichts sehr klein ist, ist es in der Größenordnung einiger hundert Nanometer etwas komplexer, sie zu bestimmen.

Polarisation

Polarisation von Licht

Das Licht besteht aus zwei senkrechten Feldern miteinander, einem elektrischen und einem magnetisch, beide senkrecht zur Ausbreitungsrichtung. Nicht -polarisiertes Licht besteht aus einer ungeordneten Überlappung von Wellen, deren elektrisches Feld zufällige Richtungen hat, andererseits in polarisiertem Licht das elektrische Feld eine bevorzugte Richtung hat.

Anwendungen

Interferometrie

Optische Interferometer sind Geräte, die zur Messung von Entfernungen mit hoher Präzision verwendet werden. Darüber hinaus können sie auch Wellenlängen, Brechungsindizes, den Durchmesser der nahe gelegenen Sterne messen und das Vorhandensein von Exoplaneten erkennen.

Das Experiment von Michaelson-Morley wurde mit einem Interferometer durchgeführt. In diesem Experiment wurde festgestellt, dass die Lichtgeschwindigkeit in einem Vakuum konstant ist.

Polarimetrie

Ein Polarimeter

Polarimetrie ist eine Technik, die bei der chemischen Analyse von Substanzen durch die Rotation eines polarisierten Lichtstrahls verwendet wird, der eine optisch Substanz überschreitet. Die Verwendung in der Lebensmittelindustrie ist häufig, um die Konzentration von Zucker in Getränken wie Säften und Weinen zu bestimmen.

Kommunikation

In der Kommunikation wird Licht für seine Fähigkeit verwendet, Informationen zu transportieren, beispielsweise durch Glasfaser, Laser und Holographie beispielsweise durch Glasfaser.

Verweise

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