Теория Максвелла. Геометрическая оптика

Теория Максвелла. Геометрическая оптика

Курс на Stepik: https://stepik.org/invitation/bb358c4...
Конспект: https://drive.google.com/file/d/1mqlJ...

00:12 Ускорители частиц и магнитные поля

• Рассказывается о магнитном поле и его использовании в ускорителях частиц.
• Упоминается, что магнитные поля необходимы для удержания частиц на орбите и создания условий для их ускорения.

03:01 Эксперименты на ускорителях

• Объясняется, что ускорители частиц используются для изучения элементарных частиц и их взаимодействия.
• Упоминается, что ускорители могут быть использованы для создания новых частиц и изучения их свойств.

14:58 Токи Фуко и электромагнитные пушки

• Рассказывается о явлении токов Фуко, которые возникают при изменении магнитного поля.
• Упоминается, что токи Фуко могут быть использованы для создания электромагнитных пушек.

20:27 Электромагнитные волны

• Объясняется, что электромагнитные волны только узкого диапазона волн видны глазом, а остальные волны слишком короткие для восприятия.
• Радиоволны, которые не видны глазом, могут быть обнаружены с помощью осциллографа.

23:40 Лазерные пучки и свет

• Лазерные пучки могут быть видимы только в том случае, если они попадают в глаз наблюдателя.
• Свет не может быть зарегистрирован, если он не попадает в глаз наблюдателя.

25:56 Ускоренно движущийся заряд и электромагнитные волны

• Ускоренно движущийся заряд излучает магнитные волны, которые могут быть обнаружены с помощью электромагнитных волн.
• Электромагнитные волны могут быть обнаружены с помощью осциллографа и могут быть использованы для генерации света.

38:26 Электромагнитные волны и атомы

• Ускоренно движущиеся заряды излучают электромагнитные волны, которые лучше выживают на больших расстояниях.
• Атомы устроены так, что ядро окружено электронным облаком, между ними есть пружина, которая заставляет электроны колебаться.
• Эти колебания излучают электромагнитные волны и теряют энергию.

47:59 Распространение света в веществе

• В веществе есть много атомов, каждый из которых излучает электромагнитные волны.
• Эти волны складываются между собой, усиливаются и гасят прошедшую волну.
• В результате суммарная волна имеет максимумы, которые располагаются ближе друг к другу, чем исходная волна.
• Показатель преломления зависит от чистоты волны и может быть меньше или больше скорости света.

57:27 Геометрическая оптика и принцип Ферма

• Геометрическая оптика - это чисто математическое следствие уравнений Максвелла.
• Свет выбирает для своего распространения траекторию, требующую минимального времени.
• Это принцип Ферма, который утверждает, что свет бежит по траектории, требующей экстремального времени.

59:24 Оптическая длина пути и закон преломления

• Вводится понятие оптической длины пути, которая определяется как произведение показателя преломления среды на геометрическое расстояние.
• Обсуждается связь между фазовой скоростью света и показателем преломления среды.

01:01:45 Закон преломления света

• Выводится закон преломления света, основанный на принципе Ферма и требующий минимального времени или оптического расстояния для прохождения света через границу раздела двух сред.
• Закон преломления формулируется через показатели преломления сред и углы падения и преломления света.

01:12:25 Дисперсия света и дисперсионная кривая

• Объясняется дисперсия света, которая возникает при прохождении света через призму и приводит к появлению разноцветного спектра.
• Упоминается, что показатель преломления света увеличивается с увеличением частоты, что приводит к изменению угла преломления света и появлению разноцветного спектра.

01:19:00 Принцип Ферма и тонкие линзы

• Обсуждается принцип Ферма, который выводит законы геометрической оптики.
• Рассмотрение тонких линз, где рассматриваются две преломляющие сферические поверхности.
• Вводится понятие тонкой линзы, где расстояние между поверхностями очень мало по сравнению с другими важными расстояниями.

01:21:13 Формула тонкой линзы

• Выводится формула тонкой линзы, которая учитывает показатели преломления и расстояние между поверхностями.
• Формула позволяет определить фокусное расстояние линзы и ее оптическую силу.
• Подчёркивается, что фокусное расстояние зависит не только от геометрических параметров, но и от показателей преломления.