Obiectul și scopul opticii

optică Subiect

Optică ca secțiunea dedicată studiului legilor fizicii, proprietățile și principiile de interacțiune cu substanța câmpului electromagnetic într-o gamă de lungimi de undă optice (lumina). Optica ca o disciplină, uneori, în mod convențional împărțită în geometrie. optica fizice și fiziologice.

optică geometrică - știința legilor prin care lumina se propagă în sistemele optice, se formează imaginea. Secțiunea optică nu este interesat de natura luminii, făcând constatările legilor empirice, utilizează conceptul de o rază de lumină (drepte într-un mediu omogen), care pot fi reflectate și refractate la limitele secțiunilor substanțelor cu proprietăți optice diferite.

Chiar înainte de stabilirea naturii luminii au fost cunoscute legi optice:

• legea de propagare rectilinie a luminii într-un mediu optic omogen,
• Actul de independență a fasciculelor de lumină (pentru optica liniare);
• legea de reflexie și refracție a luminii.

Optica fizică - știința care explorează problema emisiei de lumină, natura fenomenelor de lumină și lumină.

Sub lumina înțelegerii, nu doar lumina vizibila, dar, de asemenea, gama destul de larg al radiației electromagnetice, cum ar fi regiunile în infraroșu și ultraviolet ale spectrului. Diferitele porțiuni spectrale ale radiației sunt diferite una de cealaltă lungime de undă ($ \ lambda $) și, în consecință, frecvența ($ \ $ Nu). Aceste valori caracterizează nu doar unda, precum si proprietatile cuantice ale luminii. Spectrul electromagnetic este împărțit în undele radio, infraroșii, vizibile, ultraviolete, raze X și radiații gamma. Aceste porțiuni diferite ale spectrului nu este de natură fizică, și metoda de preparare și administrare a acestora. Între speciile de valuri nu există tranziții ascuțite porțiuni se pot suprapune peste limitele sunt condiționate.

Rezolvarea controlului în toate subiectele. 10 ani de experiență! Preț de la 100 de ruble. Perioada de la 1 zi!

Optica fiziologica - știința care studiază structura și funcția dispozitivului (de la ochi la cortexul), care dezvoltă teoria vederii, percepția de lumină și culoare.

radiații vizibile și infraroșii și ultraviolete constituie regiunea optică a spectrului. Izolarea acestui câmp este definit de apropierea de parcele lor de spectre, precum și uniformitatea metodelor, tehnicilor și instrumentelor de cercetare. Spectru optic se situează în intervalul de la limita (condiționate) IR ($ \ lambda = 2mm, \ \ Nu = 1,5 \ cdot ^ $ Hz) la o linie convențională UV ($ \ lambda = 10 nm, \ \ Nu = 3 \ cdot ^ $ Hz). radiație vizibilă în intervalul de $ \ lambda = 400-760nm $. În spectrul de frecvență optic nu mai poate fi considerată ca fiind mică în comparație cu frecventele naturale ale atomilor și moleculelor. Din cauza a ceea ce în spectrul vizibil proprietățile legate de structura materiei apar. În combinație cu proprietățile undelor, cuantice detectate. energie cuantică lumină în acest caz este:

unde $ h $ = $ 6,63 \ cdot ^ J \ cdot o $ - constanta lui Planck.

Raze X și gama - radiații a proprietăților cuantice ale luminii devin mai importante decât val.

Rezolvarea controlului în toate subiectele. 10 ani de experiență! Preț de la 100 de ruble. Perioada de la 1 zi!

Scriem ieftin și tocmai la timp! Mai mult de 50 000 de profesioniști dovedit

Trebuie remarcat faptul că unda si cuantice proprietati sunt disponibile pentru întregul spectru de radiații electromagnetice. dar, în funcție de lungimea de undă a unui tip de proprietate predomină în importanță față de celălalt, respectiv, sunt utilizate în diferite metode de studiu lor. În funcție de lungimea de undă a undelor de diferite grupuri au diferite tipuri de aplicații practice. În consecință, optica nu ar trebui să fie considerată ca o disciplină închisă. care studiază doar partea optică a spectrului, separat aria limite clare. Rezultate și legi obținute în alte domenii, sunt uneori aplicate în zona optică a spectrului, și invers.

Astfel, obiectul de sisteme optice. proprietăți ale radiației optice care se manifestă în procesul său de generare, propagarea și interacțiunea cu materia.

Semnificația practică a opticii și a impactului acesteia

Înțeles optică pentru practica și impactul acesteia asupra altor domenii ale cunoașterii sunt esențiale. Astfel, crearea telescopului și spectroscop extins în mod semnificativ capacitățile umane pentru a înțelege lumea din jurul lui. Inventia microscopului modificat fundamental biologia. Fotografia a ajuta la aproape toate ramurile științei. Lipsa de puncte ar înrăutăți calitatea vieții multor oameni.

Rezolvarea controlului în toate subiectele. 10 ani de experiență! Preț de la 100 de ruble. Perioada de la 1 zi!

Fenomenele care sunt studiate optica fizice, alcătuiesc o listă mare. Fenomene optice asociate cu numeroase efecte, studiate în alte domenii ale fizicii, prin metode optice de investigare sunt printre cele mai subtile și mai exacte. Din cauza acestei optice pentru o lungă perioadă de timp a jucat un rol important în multe dezvoltarea fizică fundamentală a fost baza pentru teoriile fundamentale ale fizicii. De exemplu, teoria teoriei relativității și cuantice s-au născut și au început dezvoltarea lor pe baza cercetării optice. Dezvoltarea de lasere a deschis noi oportunități, nu numai în optica, dar, de asemenea, multe ramuri ale științei și tehnologiei.

Optica - una dintre cele mai vechi științe, în prezent, continuă să evolueze rapid.

obiective optice

Cele mai importante sarcini ale optica sunt:

• deschidere legi care determină interferența optică a radiației și materie, în care procesul activ;
• crearea de metode și tehnici de control al parametrilor radiațiilor;
• căutarea de noi modalități de înregistrare și de transmitere a informațiilor cu ajutorul luminii.

Probleme promițătoare în optica de astăzi sunt:

• crearea de câmpuri de mare energie și canale de plasmă, la lasere de mare putere;
• Studiul cristalelor optice fotonice neliniare;
• studiu de excitație cu laser intranucleare tranziții;
• cercetarea în domeniul opticii neliniare de polarizare;
• evoluțiile în domeniul teoriei informației cuantice;
• studia efectele optice neliniare de polarizare, etc.

Rezolvarea controlului în toate subiectele. 10 ani de experiență! Preț de la 100 de ruble. Perioada de la 1 zi!

Sarcina: Lungimea de undă ale intervalului vizibil se află în intervalul de $ 0,38 - $ 0,76 microni, de ce vedem în acest interval?

Intensitatea reflexiei radiației și absorbția depinde de proprietățile de frecvență radiație, de temperatură, de material. Suprafața redusă a soarelui este de aproximativ $ $ 6000K. Spectrul radiațiilor sale este similar cu spectrul de emisie al unui corp negru. Intensitatea maximă a emisiilor la lungimi de undă au reprezentat $ \ lambda \ circa 0,5 \ u \ m. $

Esential pentru vedere este raportul dintre fluxul de fotoni, care transporta informații despre subiect, iar fluxul de fotoni termice, care nu dețin informații, dar creează zgomot de fond. Cele mai multe informații în exces fluxul de fotoni, cu atât mai bine viziunea.

Viziunea obiectelor are loc de lumină reflectată. Deci, pentru a vedea cel mai potrivit interval de aproximativ lungime de undă, care reprezintă intensitatea maximă a radiațiilor, adică $ \ lambda \ aproximativ 0,5 \ u \ m $, astfel, este necesar ca intervalul a fost de așa natură încât aceasta reprezintă o parte semnificativă din energia totală de radiații. Astfel, satisface condițiile din spectrul vizibil al undelor electromagnetice. Prin urmare, ca urmare a evoluției în acest interval a dezvoltat posibilitatea de a vedea. La lungimi de undă mai scurte scade prea mică fracțiune din energia, iar la lungimi de undă mai o cantitate mare de zgomot termic.

R: Deci, domeniul vizibil este cel mai potrivit pentru vizualizarea, deoarece la lungimi de undă mai scurte în după-amiaza despre suprafața Pământului are de foarte mică fracțiune din energia, în timp ce la lungimi de undă mai apar zgomote care interferează cu viziune.