Absorbcja promieniowania - pochłonięcie promieniowania elektromagnetycznego przez cząstkę, atom i jej wzbudzenie; warunek: promieniowanie musi dostarczyć dokładnie tyle energii ile cząstka potrzebuje do wzbudzenia (ni mniej, ni więcej)
; czas przebywania na poziomach wzbudzonych jest rzędu
Emisja spontaniczna - samorzutne przejście ze stanu wzbudzenia do podstawowego z emisją kwantu promieniowania
Emisja wymuszona - padający foton nie ulega absorbcji, lecz przyspiesza przejście atomu ze stanu wzbudzenia do podstawowego, następuje emisja dwóch spójnych kwantów promieniowania wypromieniowanych w tym samym kierunku
Wzbudzenie - pochłonięcie energii i przejście w stan o energii podwyższonej - stan wzbudzony
Równowaga dynamiczna (w stałej temperaturze)
N1 - l. atomów w stanie podstawowym o energii E1, N2 - l. atomów wzbudzonych o energii E2
k - stała Boltzmanna (1,38 * 10-23 J/K ; k=R/NA gdzie R - stała gazowa, NA - stała Avogadra)
exp - funkcja eksponencjalna - funkcja wykładnicza o podstawie logarytmu naturalnego f(x)=ex=exp(x)
Inwersja obsadzeń - stan układu gdzie atomów o energii większej jest więcej niż atomów o energii niższej
L a s e r - Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (wzmocnienie światła za pomocą emisji wymuszonej)
Pompowanie optyczne - zwiększenie liczby elektronów na wyższych poziomach energetycznych metodami optycznymi
Światło - 1)potocznie: widzialna część promieniowania elektromagnetycznego; 2)naukowo: promieniowanie optyczne o dł. fali 10nm-1mm; 3) strumień fotonów
Podział laserów - domieszkowane (np. rubinowy), gazowe, He-Ne, gazowe lasery jonowe
Zasada Huyghensa - każdy punkt ośrodka sprężystego, do którego dociera czoło fali, staje się samodzielnym źródłem kulistych fal cząstkowych
Laser rubinowy (laser pracy impulsowej)
Laser He-Ne (laser pracy ciągłej)
Siatka dyfrakcyjna - układ N równych, równoległych i równoodległych szczelin, na których padające światło ulega ugięciu-dyfrakcji
Warunek interferencji - istnienie różnicy dróg optycznych
- kąt ugięcia
Warunek maksimum:
N - l.szczelin/jedn.długości
Warunek minimum:
Wielkości charakteryzujące siatkę dyfrakcyjną: dyspersja kątowa i zdolność rozdzielcza
Dyspersja kątowa - miara rozszczepialności światła białego
Zdolność rozdzielcza - określa przydatność przyrządu optycznego do obserwacji obiektów o określonych odległościach kątowych
gdzie
- różnica dł. fali m. prążkami widmowymi rozróż. jako oddzielne,
- średnia dł. fali obu prążków
Moduł Younga (moduł odkształcalności liniowej, moduł sprężystości podłużnej) - wielkość uzależniająca odkształcenie liniowe materiału
od naprężenia
, jakie w nim występuje;
Soczewka - ciało przezroczyste, ograniczone dwiema powierzchniami
Rodzaje soczewek - skupiające i rozpraszające; wklęsłe i wypukłe
Ognisko soczewki skupiającej - punkt przecięcia się po załamaniu promieni równoległych do głównej osi optycznej
Ognisko soczewki rozpraszającej - punkt przecięcia się przedłużeń promieni rozproszonych
Ognisko pozorne - powstaje w soczewce rozpraszającej
Wielkość ogniskowej dla soczewek cienkich:
Równanie soczewki
Zdolność skupiająca
dla powietrza,
dla dowolnego ośrodka
Zdolność skupiająca układu D=D1+D2+...
Powiększenie obrazu
Metoda Bessela - przy ustalonej odległości przedmiotu od ekranu, istnieją dwa położenia soczewki na ławie optycznej, przy których na ekranie otrzymamy obrazy rzeczywiste (pomniejszony i powiększony)
Wyprowadzenie wzoru na ogniskową
Ogniskowa układu soczewek
Długość fali
Wzór Newtona - prędkość rozchodzenia się fali w pręcie
Odbicie i załamanie światła
Bezwzględny współczynnik załamania
Względny współczynnik załamania
Prawo Sneliussa - promień padający, załamany i normalna leżą w tej samej płaszczyźnie, stosunek sinusów kątów padania i załamania jest stały i wynosi
Wady soczewek: aberracja chromatyczna - różna dł. ogniskowych dla różnej dł. fali; koryguje: układ soczewek - achromat
aberracja sferyczna - różna dł. ogniskowych dla różnych odległości od soczewki; koryguje: soczewka asferyczna
koma - punkty odległe od głównej osi optycznej odwzorowywane w postaci przecinka lub komety; koryguje: kombinacje soczewek, przysłony
astygmatyzm - punkty odwzorowywane w postaci 2 linii prostopadłych do siebie i gł. osi opt.; koryguje: układ soczewek - anastygmat
dystorsja (aberracja układów optycznych) - linia prosta odwzorowywana jako krzywa; koryguje: zestaw soczewek dających zniekształcenie obrazu o przeciwnych kierunkach