Hullámoptika

Fény elektromágneses hullám. Látható fény ennek egy kis része: A fény transzverzális elektromágneses hullám, ami azt jelenti, hogy mind az E elektromos, mind a H mágneses térerő a fény terjedése mentén térben és időben periodikusan változik. Egészen pontosan a haladás irányára (és ugyanakkor egymásra is) merőleges síkban harmonikus rezgést végeznek.

A szemünkkel érzékelhető tartomány hullámhossza a 400 és 800 nm közé esik.

Hullámoknál megfigyelhető jelenségek: visszaverődés törés A következő jelenségek csak hullámokra jellemzők: elhajlás interferencia transzverzális hullámoknál a polarizáció

(maximálisan erősítik egymást, ha az útkülönbség, Interferencia ( hullámok találkozása) Vízhullámnál 1 2 , elhajlás , Vízhullám elhajlása résen 1 2 3 Az interferencia hullámok találkozásánál megfigyelhető jelenség. Speciális esetei, ha két azonos frekvenciájú és hullámhosszú hullám megfelelő útkülönbséggel találkozik: (maximálisan erősítik egymást, ha az útkülönbség, maximálisan gyengítik (kioltják), ha

A fényelhajlást egy speciális eszközzel, az optikai ráccsal tudjuk vizsgálni: egy optikai rács rések sorozata, jellemzője a rácsállandó (d), amely a szomszédos rések azonos helyzetű részeinek távolsága. Jedlik Ányos magyar fizikus az 1800-as években olyan rácsosztó gépet készített, mellyel milliméterenként 1200 rést tudott elhelyezni (rácsállandója tehát 1/1200 mm volt). d Elvi megoldás gyakorlatilag

lézerfény elhajlása optikai rácson d X α 0. 1. 2. rendű maximum 2. film

Polarizálni csak transzverzális hullámokat lehet, így a polarizáció alkalmas annak meghatározására, hogy egy hullám transzverzális-e. Egy kezdetben több rezgési síkkal rendelkező hullámot polarizátor segítségével lineárisan polárossá (egy rezgési síkkal rendelkezővé) tehetünk, melyet aztán még egy, az elsőtől eltérő síkra beállított polarizátorral analizálhatunk. Ha ez a jelenség lejátszódik, a vizsgált hullám transzverzális.

Alkalmazások: 3D –s vetítések Öveges professzor sarkított fény Hogyan készül a hologram (Discovery) Hologram házilag (szertár)

Feladatok: Hány karcolás esik az optikai rács 1mm-ére, ha a Hg zöld vonalát (λ = 546,1nm) az első rendben 19°8’ szög alatt látjuk? Monokromatikus fény hullámhosszát kívánjuk megmérni. Az optikai rácstól d távolságra levő ernyőn megjelenő interferenciaképen megmérjük az első erősítési maximumok egymástól való h távolságát. A rácson centiméterenként 1800 rés van. Változtatva az ernyő távolságot, ennek függvényében táblázatba foglaltuk a h értékeket. Állapítsa meg a táblázat adatainak elemzésével a vizsgált fény hullámhosszát! d(cm) 2 2,5 3 3,5 4 h(cm) 44 54 67 78 89