Экзаменационные билеты по физике (световые явления, энергия волны, принцип суперпозиции, интерференция)

Экзаменационные билеты по физике. (Третий семестр).

1. Развитие представлений о световых явлениях. Корпускулярная и волновая теория света. (Ньютон и Гюйгенс). Закон преломления и отражения света.
2. Свет как электромагнитная волна. Волновое уравнение.
3. Уравнение плоской и сферической волн. Волновой вектор. Фазовая скорость.
4. Энергия волны. Интенсивность света. Вектор Умова-Пойтинга.
5. Поляризация электромагнитных волн (линейная, эллиптическая, круговая). Неполяризованный свет. Степень поляризации.
6. Принцип суперпозиции. Интерференция волн. Стоячая волна. Интерференция двух плоских волн.
7. Оптическая разность хода. Условия Максимумов и Минимумов. Ширина интерференционной полосы.
8. Временная и пространственная когерентность. Время когерентности. Длина когерентности. Радиус когерентности.
9. Влияние немонохроматичности света и размера источника на интерференционную картину. Степень когерентности.
10. Способы наблюдения интерференции. Интерференция двух лучей. (Интерферометр Майкельсона, бипризма Френеля, зеркала Френеля).
11. Многолучевая интерференция. Интерферометр Фабри-Перо и его применение для спектрального анализа. Разрешающая способность интерферометра Фабри-Перо.
12. Интерференция в тонких пленках. Полосы равного наклона и равной толщины. Диэлектрические зеркала.
13. Интерферометр Фабри-перо как оптический резонатор.
14. Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Формула дифракции Френеля-Кирхгофа.
15. Метод зон Френеля. Дифракция на круглом отверстии и диске. Зонная пластинка Френеля.
16. Дифракция Френеля и Фраунгофера. Ближняя и далекая зоны дифракции (зоны дифракции Френеля и Фраунгофера).
17. Условие перехода от волновой к геометрической оптике и его обоснование на основе метода зон Френеля.
18. Графических метод решения задач дифракции.
19. Дифракция Фраунгофера от щели и условия её наблюдения. Вывод формулы для распределения Интенсивности в зависимости от угла дифракции и ее анализ.
20. Дифракция на пространственной решетке. Вывод формулы для распределения интенсивности в зависимости от угла дифракции.
21. Условия максимумов и минимумов для интенсивности света при дифракции на решетке. Обоснования этих условий.
22. Применение дифракционной решетки для спектрального анализа. Угловая и линейная дисперсия. Разрешающая способность дифракционной решетки.
23. Разрешающая способность телескопа и микроскопа.
24. Физические принципы голографии. Применение голографии.
25. Поляризация света при отражении света и преломлении на границе двух диэлектриков. Формулы Френеля и их анализ. Угол Брюстера.
26. Оптическая анизотропия. Двойное лучепреломление. Обыкновенная и необыкновенная волна. Оптическая ось. Призма Никола.
27. Построение Гюйгенса в анизотропной среде.
28. Четвертьволновая и полуволновая пластинки и их применение для анализа поляризованного света. Оптический вентиль.
29. Искусственная анизотропия. Эффект Керра и Поккельса и их применение для света.
30. Тепловое излучение и его характеристики. Законы теплового излучения.
31. Гипотеза Планка. Формула Планка. Корпускулярно волновой дуализм.
32. Объяснения законов теплового излучения на основе формулы Планка.
33. Корпускулярные свойства света. Коротковолновая граница рентгеновского излучения. Эффект Кантона.
34. Фотоэффект и его законы. Формула Эйнштейна для фотоэффекта.
35. Фотон. Энергия и импульс фотона. Давление света.
36. Дисперсия света. Групповая и фазовая скорость. Нормальная и аномальная дисперсия.
37. Электронная теория дисперсии. Поглощение света. Закон Бутера.