OPTIKA
Hullámoptika Diszperzió, interferencia
Dr. Seres István
OPTIKA – mechatronika szak.
Hullámoptika
Hullámoptika: A fény elektromágneses hullám A fehér fény összetevői:
Seres István
2
http://fft.szie.hu
OPTIKA – mechatronika szak.
Hullámoptika
Hullámoptika: A fény elektromágneses hullám: Diszperzió: Különböző hullámhosszúságú összetevők szóródása)
• prizma (spektrométer)
• kromatikus aberráció • szívárvány
• stb. Seres István
3
http://fft.szie.hu
OPTIKA – mechatronika szak.
Hullámoptika
Hullámoptika: A fény elektromágneses hullám: Diszperzió
Seres István
rés
fényforrás
prizma
Ernyő
4
http://fft.szie.hu
OPTIKA – mechatronika szak.
Hullámoptika
Hullámoptika: Diszperzió oka: a törésmutató hullámhosszfüggő Néhány átlátszó anyag törésmutatója
ibolya
kék
zöld
sárga
narancs
vörös
410 nm
470 nm
550 nm
580 nm
610 nm
660 nm
koronaüveg
1,538
1,531
1,526
1,552
1,522
1,52
könnyû flintüveg
1,604
1,596
1,591
1,588
1,587
1,585
kvarc
1,557
1,551
1,547
1,544
1,543
1,542
gyémánt
2,458
2,444
2,426
2,417
2,415
2,41
jég
1,317
1,3136
1,3110
1,3087
1,3080
1,306
Seres István
5
http://fft.szie.hu
OPTIKA – mechatronika szak.
Hullámoptika
Hullámoptika: Diszperzió: kromatikus aberráció
Seres István
6
http://fft.szie.hu
OPTIKA – mechatronika szak.
Hullámoptika
Hullámoptika: Diszperzió: szívárvány
http://www.atoptics.co.uk/rainbows/primcone.htm
Seres István
7
http://fft.szie.hu
OPTIKA – mechatronika szak.
Hullámoptika
Hullámoptika: Diszperzió: szívárvány
http://www.kep-tar.hu/download.php?img=192389
Seres István
8
http://fft.szie.hu
OPTIKA – mechatronika szak.
Hullámoptika
Hullámoptika: A fény elektromágneses hullám: interferencia
Seres István
•Olajfolt nedves úton
•Szappanhártya •CD írott oldala
9
http://fft.szie.hu
OPTIKA – mechatronika szak.
Hullámoptika
Hullámoptika: interferencia
Young kísérlet
Seres István
http://www.mozaik.info.hu/MozaWeb/Feny/page25.htm
Kettős rés
A különböző részekre beeső sugarak eltérő optikai úthosszakat futnak be 10
http://fft.szie.hu
OPTIKA – mechatronika szak.
Hullámoptika
Hullámoptika: interferencia
http://complex.elte.hu/~cserti/okt/O_SpR-4.pdf
Seres István
11
http://fft.szie.hu
OPTIKA – mechatronika szak.
Hullámoptika
Hullámoptika: interferencia
Szappanhártya http://complex.elte.hu/~cserti/okt/O_SpR-4.pdf
Seres István
12
http://fft.szie.hu
OPTIKA – mechatronika szak.
Hullámoptika
Hullámoptika: interferencia olajfolt Az első és hátsó felületről visszavert sugarak közötti útkülönbség összemérhető a hullámhosszal
Seres István
13
http://fft.szie.hu
OPTIKA – mechatronika szak.
Hullámoptika
Hullámoptika: interferencia
Newton gyűrűk A különböző részekre beeső sugarak eltérő optikai úthosszakat futnak be
Seres István
14
http://fft.szie.hu
OPTIKA – mechatronika szak.
Hullámoptika
Hullámoptika: interferencia
Newton gyűrűk Csillagászati eszközök készítésénél alakvizsgálat
Seres István
15
http://fft.szie.hu
OPTIKA – mechatronika szak.
Hullámoptika
Hullámoptika: interferencia Különböző törésmutatójú dielektrikumokból készített, néhány hullámhossznyi (pontosan meghatározott) vastagságú rétegekből változatos tulajdonságú, pl. nagyon nagy vagy nagyon kis reflexiójú rendszerek http://complex.elte.hu/~cserti/okt/O_SpR-4.pdf alakíthatók.
Seres István
16
http://fft.szie.hu
OPTIKA – mechatronika szak.
Hullámoptika
Hullámoptika: Antireflexiós réteg Ritkábból sűrűbb közegbe haladva a visszavert hullám 180 fokos fázisugrást szenved! Sűrűbb közegből ritkább közegbe haladva a visszavert hullám nem szenved fázisugrást!
Seres István
17
http://fft.szie.hu
OPTIKA – mechatronika szak.
Hullámoptika
Hullámoptika: Antireflexiós réteg 1-es sugár: 180 º fázisugrás
180 phase change
2-es sugár: 2∙n∙t optikai úthossz az üvegben Ha a két sugár találkozik: • erősítés • kioltás
Seres István
18
http://fft.szie.hu
OPTIKA – mechatronika szak.
Hullámoptika
Hullámoptika: Antireflexiós réteg 1-es sugár: 180 º fázisugrás
180 phase change
2-es sugár: 2∙n∙t optikai úthossz az üvegben Ha a két sugár találkozik: • erősítés • kioltás
Seres István
19
http://fft.szie.hu
OPTIKA – mechatronika szak.
Hullámoptika
Hullámoptika: Antireflexiós réteg
Kioltás (antireflexió) A visszavert sugárban, ha A rétegvastagság =
Seres István
4 20
http://fft.szie.hu
OPTIKA – mechatronika szak.
Hullámoptika
Hullámoptika: speciális interferencia - fényelhajlás fény elhajlása kisméretű résen, tárgyon. Lézersugár útjába hajszálat teszünk
Lézer fénypont hajszál nélkül Seres István
21
Lézer fénypont ha hajszálat teszünk az útjába http://fft.szie.hu
OPTIKA – mechatronika szak.
Hullámoptika
Hullámoptika: fény elhajlása kisméretű tárgyon, résen Ds sin a Ds n Ds d 2 a erősítés: n = 2k+1, k=0,1,..
d a
/2
sin a 2k 1 2d
Rétegek közötti útkülönbség Seres István
22
http://fft.szie.hu
OPTIKA – mechatronika szak.
Hullámoptika
Hullámoptika: fény elhajlása kisméretű tárgyon, résen x sin a tga sin a 2k 1 L 2d
Seres István
L a
x
L d 2k 1 2x k 23
http://fft.szie.hu
OPTIKA – mechatronika szak.
Hullámoptika
Hullámoptika: Fény hullámhosszának mérése tolómérővel
Seres István
24
http://fft.szie.hu
OPTIKA – mechatronika szak.
Hullámoptika
Hullámoptika: Fény hullámhosszának mérése tolómérővel
Seres István
25
http://fft.szie.hu
OPTIKA – mechatronika szak. Seres István
Hullámoptika
Folytatás a következő héten!
26
http://fft.szie.hu