Noţiuni de optică. Ochiul uman - Cadre Didactice
Noţiuni de optică. Ochiul uman - Cadre Didactice Noţiuni de optică. Ochiul uman - Cadre Didactice
Iuliana Lazăr Un alt exemplu de aplicare a reflexiei totale îl întâlnim la fibra optică. O fibră optică este un fir de sticlă, cu indicele de refracţie n1, cu diametrul mult mai mic decât lungimea sa, învelit cu o cămaşă de sticlă mai puţin refringentă, adică n2 < n1. Transmisia luminii printr-o astfel de fibră se datorează reflexiilor totale multiple pe pereţii firului (Fig.7.13). Un fascicul de fibre optice asamblate într-un înveliş elastic poartă denumirea de conductor optic (Fig.7.14). Există două tipuri de conductori optici: a) conductorii de lumină prin care se transmit semnale luminoase modulate în timp (în acest caz poziţia relativă a firelor între ele nu contează). b) conductori de imagini prin care se transmit semnale luminoase modulate în spaţiu şi timp (firele au o poziţie relativ fixă). Fibrele optice au şi capătă pe zi ce trece o largă aplicabilitate în telecomunicaţii, medicină, etc. 7.3. INTERFERENŢA LUMINII Prin interferenţa luminii se înţelege fenomenul de compunere a două sau mai multe unde care se întâlnesc într-un punct din spaţiu, cu producerea de maxime şi minime de intensitate luminoasă. Pentru ca undele luminoase să satisfacă condiţiile de interferenţă trebuie ca ele să aparţină aceluiaşi act de emisie deci şi aceleiaşi surse. Există două metode pentru a obţine de la aceeaşi sursă unde coerente: a) metoda divizării suprafeţei echifază, care se realizează prin trecerea undei prin deschideri alăturate (dispozitivul Young). 190 Fig.7.13 Fig.7.14
Biofizică – Noţiuni de optică. Ochiul uman b) metoda divizării în amplitudine, în care din unda incidentă se obţin două unde la o suprafaţă de separaţie, prin reflexie, refracţie sau prin dublă refracţie. Aşa cum am văzut şi la undele elastice, în procesul de interferenţă apar maxime şi minime când sunt îndeplinite anumite condiţii. Dacă se ia în consideraţie numai unda electrică a razei luminoase, adică unda care produce senzaţia luminoasă: E=A 1 1sin ( ωt-kr 1 1) (7.13) E = A sin ωt-k r atunci amplitudinea undei rezultante va fi: ( ) 2 2 2 2 A= A+A+2AA ϕ (7.14) 2 2 1 2 1 2cos unde ϕ reprezintă diferenţa de fază a celor două unde. Am presupus că undele parcurg medii cu indici de refracţie diferiţi, deci: când: sau: 2π2π 2πν 2πν 2π ϕ =k2r2-kr= 1 1 r2- r= 1 r2- r1= ( nr 2 2− nr 1 1) (7.15) λ2 λ1 v2 v1 λ Din relaţia (7.14) se vede că A=A1+A2, adică se obţin franje de maxim 2π ( n2r2 - n1r 1) = 2p π , p = 012 , , ,... λ şi A=| A1-A 2|,adică se obţin franje de minim, când: (7.16) =nr 2 2-nr= 1 1 2 p 2 λ δ (7.17) 2π ( n2r2-n1r 1) = ( 2p − 1) π , p = 12 , , 3, ... (7.18) λ sau: λ δ =nr 2 2-nr= 1 1 ( 2p− 1) (7.19) 2 Relaţiile (7.17) şi (7.19) sunt relaţiile corespunzătoare maximelor şi respectiv minimelor de interferenţă. Când undele de lumină se propagă în vid n1 = n2 = 1, relaţiile de maxim şi minim devin: λ r2 - r 1= 2p ; p = 012 , , ,... (maxim) 2 (7.20) 191
- Page 1 and 2: Capitolul VII. Biofizică - Noţiun
- Page 3 and 4: Biofizică - Noţiuni de optică. O
- Page 5 and 6: Biofizică - Noţiuni de optică. O
- Page 7: Biofizică - Noţiuni de optică. O
- Page 11 and 12: Biofizică - Noţiuni de optică. O
- Page 13 and 14: 7.6. POLARIZAREA LUMINII Biofizică
- Page 15 and 16: Biofizică - Noţiuni de optică. O
- Page 17 and 18: Biofizică - Noţiuni de optică. O
- Page 19 and 20: Biofizică - Noţiuni de optică. O
- Page 21 and 22: Biofizică - Noţiuni de optică. O
- Page 23 and 24: Biofizică - Noţiuni de optică. O
- Page 25 and 26: Biofizică - Noţiuni de optică. O
- Page 27 and 28: Biofizică - Noţiuni de optică. O
- Page 29 and 30: 7.7.2.2. Lupa Biofizică - Noţiuni
- Page 31 and 32: Biofizică - Noţiuni de optică. O
- Page 33 and 34: Biofizică - Noţiuni de optică. O
- Page 35 and 36: Biofizică - Noţiuni de optică. O
- Page 37 and 38: Biofizică - Noţiuni de optică. O
- Page 39 and 40: 42 δ 22 δ n=1,336 6,4 mm 24 mm Bi
Biofizică – <strong>Noţiuni</strong> <strong>de</strong> <strong>optică</strong>. <strong>Ochiul</strong> <strong>uman</strong><br />
b) metoda divizării în amplitudine, în care din unda inci<strong>de</strong>ntă se obţin două<br />
un<strong>de</strong> la o suprafaţă <strong>de</strong> separaţie, prin reflexie, refracţie sau prin dublă refracţie.<br />
Aşa cum am văzut şi la un<strong>de</strong>le elastice, în procesul <strong>de</strong> interferenţă apar<br />
maxime şi minime când sunt în<strong>de</strong>plinite anumite condiţii. Dacă se ia în<br />
consi<strong>de</strong>raţie numai unda electrică a razei luminoase, adică unda care produce<br />
senzaţia luminoasă:<br />
E=A 1 1sin ( ωt-kr<br />
1 1)<br />
(7.13)<br />
E = A sin ωt-k<br />
r<br />
atunci amplitudinea un<strong>de</strong>i rezultante va fi:<br />
( )<br />
2 2 2 2<br />
A= A+A+2AA ϕ (7.14)<br />
2 2<br />
1 2 1 2cos un<strong>de</strong> ϕ reprezintă diferenţa <strong>de</strong> fază a celor două un<strong>de</strong>. Am presupus că un<strong>de</strong>le<br />
parcurg medii cu indici <strong>de</strong> refracţie diferiţi, <strong>de</strong>ci:<br />
când:<br />
sau:<br />
2π2π 2πν<br />
2πν 2π<br />
ϕ =k2r2-kr= 1 1 r2- r= 1 r2- r1= ( nr 2 2− nr 1 1)<br />
(7.15)<br />
λ2 λ1<br />
v2 v1<br />
λ<br />
Din relaţia (7.14) se ve<strong>de</strong> că A=A1+A2, adică se obţin franje <strong>de</strong> maxim<br />
2π<br />
( n2r2 - n1r 1)<br />
= 2p π , p = 012 , , ,...<br />
λ<br />
şi A=| A1-A 2|,adică<br />
se obţin franje <strong>de</strong> minim, când:<br />
(7.16)<br />
=nr 2 2-nr= 1 1 2 p<br />
2<br />
λ<br />
δ (7.17)<br />
2π<br />
( n2r2-n1r 1)<br />
= ( 2p − 1) π , p = 12 , , 3, ...<br />
(7.18)<br />
λ<br />
sau:<br />
λ<br />
δ =nr 2 2-nr= 1 1 ( 2p− 1) (7.19)<br />
2<br />
Relaţiile (7.17) şi (7.19) sunt relaţiile corespunzătoare maximelor şi<br />
respectiv minimelor <strong>de</strong> interferenţă. Când un<strong>de</strong>le <strong>de</strong> lumină se propagă în vid n1 =<br />
n2 = 1, relaţiile <strong>de</strong> maxim şi minim <strong>de</strong>vin:<br />
λ<br />
r2 - r 1= 2p ; p = 012 , , ,... (maxim)<br />
2<br />
(7.20)<br />
191
Change language