Глава 12. ВОЛНОВАЯ И ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИКА. ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ

Оптика - это раздел физики, в котором изучается природа света, его распространение и явления, наблюдаемые при взаимодействии света и вещества.

§ 12.1. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ПРИРОДА СВЕТА. АБСОЛЮТНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ ПРЕЛОМЛЕНИЯ СРЕДЫ. ДИСПЕРСИЯ СВЕТА

Скорость распространения света в вакууме (с), определенная опытным путем, равна 3•10⁸ м/с. Это значение совпадает со скоростью распространения электромагнитных волн, которая вычислена теоретически. Такое совпадение дало основание считать, что свет имеет электромагнитную природу, а распространение света - это распространение электромагнитных волн. Все оптические эффекты, наблюдаемые при распространении света, связаны с колебательным изменением вектора напряженности электрического поля Е, который называют световым вектором.

Энергетической характеристикой света является его интенсивность.

Интенсивностью света называется энергия, переносимая электромагнитной волной за 1 секунду через поверхность площадью 1 м²,

расположенную перпендикулярно направлению распространения света.

где W - электромагнитная энергия, перенесенная светом за время t через поверхность площадью S.

Интенсивность солнечного излучения на границе земной атмосферы называется солнечной постоянной j:

Видимый свет имеет частоты от 3,8•10¹⁴ Гц (красный) до 7,9•10¹⁴ Гц (фиолетовый). В вакууме все световые волны распространяются с одинаковой скоростью с = 3•10⁸ м/с. В веществе скорость света зависит от его частоты и свойств среды. Общепринятой оптической характеристикой среды является ее абсолютный показатель преломления n.

Абсолютным показателем преломления среды называется отношение скорости света в вакууме к скорости света в данной среде:

Дисперсией света называется зависимость абсолютного показателя преломления среды от частоты света.