فیزیک امواج

1 فیزیک امواج 1

1.1 مقدمه 1

1.2 معادله موج یک بعدی 2

1.3 راه حل های کلی معادله موج 1 بعدی 5

1.4 امواج  هارمونیک 9

1.5 اصل برهم نهی 13

1.5.1 امواج دوره ای 13

1.5.2 استقلال خطی 14

1.6 اعداد مختلط و نمایش مختلط 15

1.6.1 جبر مختلط 17

1.6.2 نمایش پیچیده امواج هارمونیک 21

1.7 معادله موج سه بعدی 22

1.7.1 مختصات کروی 23

1.7.2 امواج صفحه سه بعدی 25

1.7.3 امواج کروی 28

اپتیک فیزیکی، اپتیک موجی

برخی از پدیده‌های فیزیکی کاملاً واضح نشان می‌دهند که نور دارای خواص امواج است، اگرچه طول موج‌های نسبتاً کوتاه نور همیشه این امر را آشکار نمی‌کند. با این حال، به ویژه فرآیندهای تداخل و پراش بدون امواج نوری به سختی توضیح داده می شوند. در حدود سال 1865، جیمز کلرک ماکسول موفق شد نشان دهد که نور را می‌توان با امواج الکترومغناطیسی عرضی با فرکانس‌های مرتبه صدها تراهرتز شناسایی کرد. این به سرعت بسیاری از پدیده ها را توضیح داد، به عنوان مثال. در زمینه پراش و پلاریزاسیون. برخی از اولین نتایج عملی توضیحاتی برای عملکرد نوری محدود بود، به عنوان مثال. میکروسکوپ ها و تلسکوپ ها و نکاتی در مورد بهینه سازی بیشتر عملکرد آنها.

جزوه اپتیک

توضیحات کتاب

این کتاب اپتیک را به عنوان یک موضوع علمی یکپارچه، سازگار و چند منظوره ارائه می دهد که نشان دهنده پدیده های مختلفی است، نه یک انتخاب عددی از اثرات نوری جداگانه. این مسئله، به شیوه های ساده و آموزنده، مسائل متعددی اغلب توسط دانش آموزان اشتباه گرفته می شود. موضوعات تحت پوشش شامل تبدیل فوریه در یک دامنه فضایی، بازنمایی قطبش نور بر روی کره پنیک، تبدیل قطبش نور پس از عبور از ماده، مفهوم سرعت فاز و سرعت نور و انسجام جزئی از میدان نوری است.

فهرست مطالب

مرور تاریخی مشکلات اپتیک و برنامه های مدرن. حرکت موج تئوری موج الکترومغناطیسی. نوسانگر هارمونیک و نظریه پراکندگی. شاخص انکساری و مجوز. نور در دی الکتریک و رسانه های فلزی. اصل فوق العاده، سرعت گروه، سرعت فاز. حالت قطبش نور، ماتریکس مولر، بردارهای جونز، بردارها Stokes، Sphere Poincare. قطبش نور در عمل. اپتیک کریستال، پلاریزر، عقب ماندگی، صفحات موج، کریستال های مایع. انعکاس، انعکاس، ضرایب فرنل. بازتاب / انتقال، امواج evanescent. مبانی اپتیک های نزدیک به میدان و پلاسمونیک. دخالت. interferometers. گریتینگ های پراکنده انکسار. رزولوشن ریلی Fresnel، پراش Fraunhofer. موجبر، الیاف نوری، برنامه های کاربردی. عناصر فوریه اپتیک. فیلتر فضایی پردازش اطلاعات نوری. توابع انتقال تصویربرداری از اشیاء فاز. اپتیک های هندسی. لنز نازک، آینه، منشور. ردیابی اشعه، ماتریس ری. سیستم های نوری شکل موج موج اختلالات نوری تابش، رادیومتری و فوتومتری. تابش سیاه و سفید.

پراش نور

شکل 1: تصویر پراش نور

با قرار دادن یک لنز محدب یا یک هدف در مسیر پرتو پراکنده، تصویر شکاف یا یک شی، می توان شکل داد (شکل 2a). برای یک تصویر تیز و واضح شکل گرفته، لنز باید قادر به گرفتن تمام پرتوهای پراکنده نور باشد. اگر لنز قادر به ضبط تمام نور پراکنده نباشد، تصویر تار می شود.

پراش نور

پراش عبارت است از خمش نور در حین عبور از دهانه یا اطراف لبه یک جسم. همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است، هنگامی که نور از یک روزنه عبور می کند، به دلیل پراش پخش می شود. اگر الگوی پراش بر روی صفحه نمایش داده شود، خطوط روشن و تیره تشکیل می شوند. این خطوط روشن و تاریک حداکثر و حداقل نقاط پرتوهای نور هستند که پس از طی مسافت از شکاف تا صفحه به هم می رسند.

اپتیک موجی

9 پراش و تداخل

9.1 تداخل

9.2 انسجام

9.3 پراش

9.4 آزمایش دو شکاف یانگ

تداخل سنج ستارگان 9.5 مایکلسون

9.6 تداخل سنج ماخ - ژندر

9.7 مشکلات تمرین

منابع

نور و ماده

در این فصل و فصل بعدی ، ما در مورد پدیده های اساسی که در معرض نور ماده قرار می گیرند بحث خواهیم کرد. در حالی که در اینجا ما به کارهای مختلف ماده روی نور خواهیم پرداخت ، اما نتیجه عکس آن در فصل بحث خواهد شد. 3. ماده می تواند از طریق چند برابر بر تابش الکترومغناطیسی اثر بگذارد. در شکل 2.1 ، یک وضعیت معمول نشان داده شده است ، که در آن یک پرتو نور بر روی یک قطعه ماده رخ می دهد. در اصل ، سه اثر وجود دارد که ممکن است در انتشار بی مزاحم آن اختلال ایجاد کند: 

جزوه اپتیک موجی

چکیده

در این فصل ما درباره پدیده های نوری خاصی بحث می کنیم که اپتیک هندسی یا پرتوی آنها کافی نیست. در درجه اول تداخل و پراش ، این پدیده ها به دلیل ماهیت موج بودن نور بوجود می آیند و اغلب باعث خروج شدید از انتشار مستقیم خطی می شوند که توسط اپتیک هندسی فرض شده است. از یک چیز ، پراش وظیفه دارد که حد وضوح نظری لنز را به مقدار محدود محدود کند. این بر اساس نوری اشعه قابل درک نیست.