• Mauvais document ? Échangez-le gratuitement
  • Rédigé par des étudiants ayant réussi
  • Disponible immédiatement après paiement
  • Lire en ligne ou en PDF
Vendre
Où étudie-tu ?
La langue
Document preview thumbnail
Aperçu 4 sur 33 pages
Resume

Samenvatting Optics, Global Edition, ISBN: 9781292096933 Optica En Optisch Waarnemen (X_420214)

Document preview thumbnail
Aperçu 4 sur 33 pages

Samenvatting van alle hoorcolleges, waarin alle stof besproken wordt.

Aperçu du contenu

Optica en Optische Waarnemen College aantekeningen
College 1 (07-02-2022): Introductie
Hecht hoofdstuk 1, 2.1-2.3, 2.5 & 2.6

Drie modellen van licht
1. Geometrische optica: licht als stralen (lengteschaal: mm-cm)
a. Bewijs van dit model: de Camera Obscura
2. Fysische optica: licht als golven (lengteschaal: microm-mm)
3. Quantum optica: licht als deeltjes (fotonen) (lengteschaal: < nm)

Je gebruikt deze verschillende modellen van licht op basis van de gegeven lengteschaal. Wanneer de
structuren veel kleiner worden, worden afwijkingen van het eerste model (stralen) waargenomen.

Golfvergelijking


Golfvergelijking: met f(x,t)
Simpele oplossing golfvergelijking: f(x,t) = f( x +/- vt); f(x,t) = A cos (x-vt).
Als x0 = vt → voorwaarts propagerende golf: f(x-vt), terugwaarts propagerende golf: f(x+vt)


Golffunctie elektrisch veld (E):
- Amplitude (A) = maximale uitwijking tov de x-as.
- Absolute fase () = verschuiving tov de y-as.




- Golflengte () = 2/k → k = 2/
o Is hetzelfde als de periode en de hoekfrequentie bij de functie waarbij de x-as de tijd
is.
- De snelheid van de verplaatsing van de golf (= fase snelheid): v = / of v = /k



o waarbij  = fase
o Je kunt k en  ook in termen van de fase schrijven, wat handig is voor een

gecompliceerde golf: wat lijdt tot een algemene formule voor v:




1

,Complexe getallen
P=x+iy Een complex getal z wordt
P = A cos  + i A sin  beschreven door:

Waarbij i2 = -1

Eulers formule: ei = cos  + i sin  → P = A ei
A = aplitude;  = fase

Eigenschappen van complexe getallen (rekenen): Het complexe getal z kun je
converteren naar P = A ei:




Door deze regels met complexe getallen kun je het elektrische veld anders schrijven:




* c.c. = complex geconjugeerde
* ½ wordt er vaak niet bijgeschreven:
E(x,t) = A ei(kx-t-) = A ei kx ei t ei 

College 2 (09-02-2022): Licht als golven
Hecht hoofdstuk 2.4, 2.7 t/m 2.9, 3.2, 3.3

Eigenschappen van lichtgolven
Interferentie
Interferentie is gebaseerd op het principe van superpositie:
𝑑2 𝐸 1 𝑑2𝐸
Golfvergelijking: 𝑑𝑥 2 − 𝑐 2 𝑑𝑡 2 = 0 met elektrische veld 𝐸(𝑥, 𝑡) = 𝐸(𝑥 − v𝑡) en v = 𝑐 (lichtsnelheid)
𝑑2 𝐸 𝑑2 𝐸 1
Of golfvergelijking: 𝑑𝑥 2 − 𝜇𝜀 ∙ 𝑑𝑡 2 = 0 met elektrische veld 𝐸(𝑥, 𝑡) en 𝜇𝜀 = 𝑐 2

Superpositie principe: als E1 = golf en E2 = golf → E1 + E2 = golf




2

,Bewijs:

We nemen 2 golven: , met
dezelfde amplitude en frequentie, maar de fasen kunnen wel verschillen.

Als we deze optellen, krijgen we dus ook een golf:
Wanneer de fasen gelijk zijn: 𝛿1 = 𝛿2 .
Het product van de 2 golven is dan:
E1 + E2 = 2A cos (kx-t)
Dit is constructieve interferentie.

Wanneer 𝛿1 = 0 en 𝛿2 = 𝜋.
Het product van de 2 golven is dan:
E1 + E2 = A cos (kx-t) + A cos (kx-t+) = 0
Rekenregel: cos (a+) = -cos (a)
Dit is destructieve interferentie.



Diffractie
Diffractie = de buiging van golven door een opening

Twee-spleet experiment van Thomas Young:




Coherente lichtbron: licht met een goed gedefinieerde fase.

Longitudinale vs. Transversale golven




Geluidgolven zijn longitudinaal
Watergolven van transversaal




3

, Soorten lichtgolven
Vector velden
Een lichtgolf heeft zowel een elektrisch als een magnetisch 3D vectorveld:




De 3D golfvergelijking is dus eigenlijk een vector-vergelijking in 3D:

oftewel: Het complexe veld E en de amplitude E0 zijn nu
dus vectoren:



Waarbij:




Vlakke golven
Vlakke golf = de golffronten (= de punten van gelijke fase) van
een vlakke golf liggen steeds een golflengte uit elkaar.

Vlakke golven heeft golffronten over de hele ruimte en
oneindig veel energie, waardoor hij niet bestaat in het echt.

Laserbundels
Laserbundel = een vlakke golf in de z-richting, vermenigvuldigd met een Gaussisch profiel in het x- en
y-vlak. Dit Gaussisch profiel in het x- en y-vlak wordt vermenigvuldigd met de amplitude in de
golffunctie. Het Gaussisch profiel is namelijk maximaal 1.
Hierbij w = een mate van de breedheid van het Gaussisch profiel.




Lichtpuls
Een lichtpuls = een lichtbron die door de tijd heen uitstaat, dan heel even aan, en dan weer uit. Dit
fenomeen kan ook beschreven worden door de golffunctie met een Gaussisch profiel te
vermenigvuldigen:




4

Livre connecté
 image
Eugene Hecht Optics, Global Edition
Éditeur: oktober 2016 ISBN: 9781292096933 Édition: 1

Infos sur le Document

Cours
Livre entier ?
Non
Quels chapitres sont résumés ?
Samenvatting van alle hoorcolleges: hoofdstuk 1 t/m 11
Publié le
3 juin 2022
Nombre de pages
33
Écrit en
2020/2021
Type
Resume
€7,99

Mauvais document ? Échangez-le gratuitement Dans les 14 jours suivant votre achat et avant le téléchargement, vous pouvez choisir un autre document. Vous pouvez simplement dépenser le montant à nouveau.
Rédigé par des étudiants ayant réussi
Disponible immédiatement après paiement
Lire en ligne ou en PDF

Seller avatar
Les scores de réputation sont basés sur le nombre de documents qu'un vendeur a vendus contre paiement ainsi que sur les avis qu'il a reçu pour ces documents. Il y a trois niveaux: Bronze, Argent et Or. Plus la réputation est bonne, plus vous pouvez faire confiance sur la qualité du travail des vendeurs.
Vendu
17
Abonnés
10
Éléments
19
Dernière vente
4 mois de cela



Pourquoi les étudiants choisissent Stuvia

Créé par d'autres étudiants, vérifié par les avis

Une qualité sur laquelle compter : rédigé par des étudiants qui ont réussi et évalué par d'autres qui ont utilisé ce document.

Le document ne convient pas ? Choisis un autre document

Aucun souci ! Tu peux sélectionner directement un autre document qui correspond mieux à ce que tu cherches.

Paye comme tu veux, apprends aussitôt

Aucun abonnement, aucun engagement. Paye selon tes habitudes par carte de crédit et télécharge ton document PDF instantanément.

Student with book image

“Acheté, téléchargé et réussi. C'est aussi simple que ça.”

Alisha Student

Foire aux questions