Основные формулы

Скорость света в среде:

- где с скорость света в вакууме; - показатель преломления среды.

Оптическая длина пути световой волны:

где - геометрическая длина пути световой волны в среде с показателем преломления .

Оптическая разность хода двух световых волн:

Зависимость разности фаз от оптической разности хода световых волн:

где –длина световой волны.

Условие максимального усиления света при интерференции:

Условие максимального ослабления света:

,

Оптическая разность хода световых волн, возникающих при отражении монохроматического света от тонкой пленки:

или

,

где - толщина пленки; - показатель преломления пленки; - угол падения; - угол преломления света в пленке.

Радиус светлых колец Ньютона в отраженном свете:

,

где - номер кольца; - радиус кривизны линзы.

Радиус темных колец Ньютона в отраженном свете:

Условие максимума при дифракции на щели:

где - ширина щели; - порядковый номер максимума.

Условие максимума при дифракции на дифракционной решетке:

где - период дифракционной решетки.

Разрешающая способность дифракционной решетки:

где - наименьшая разность длин волн двух соседних спектральных линий и , при которой эти линии могут быть видны раздельно в спектре, полученном посредством данной решетки; - полное число щелей решетки.

Формула Вульфа-Брэгга:

,

где - угол скольжения / угол между направлением параллельного пучка рентгеновского излучения, падающего на кристалл и атомной плоскостью в кристалле; / - расстояние между атомными плоскостями кристалла.

Закон Брюстера:

где - угол падения, при котором отразившийся от диэлектрика луч полностью поляризован; - относительный показатель преломления второй среда относительно первой.

Закон Малюса:

где - интенсивность плоско поляризованного света, падающего на анализатор; - интенсивность света после анализатора; - угол между плоскостью колебаний светового вектора, падающего на анализатор, и плоскостью пропускания анализатора.

Угол поворота плоскости поляризации монохроматического света при прохождения через оптически активное вещество:

(в твердых телах),

где - постоянная вращения; - длина пути, пройденного светом в оптически активном веществе;

(в растворах),

где - удельное вращение; C - концентрация оптически активного вещества в растворе.

Релятивистская масса:

где - масса покоя частицы; - ее скорость; c - скорость света в вакууме.

Взаимосвязь массы и энергии релятивистской частицы:

Полная энергия свободной частицы:

где – кинетическая энергия релятивистской частицы; - энергия покоя частицы.

Импульс релятивистской частицы:

Связь между полной энергией и импульсом релятивистской частицы:

Закон Стефана – Больцмана:

,

где - энергетическая светимость (излучательная способность) абсолютно черного тела; - постоянная Стефана-Больцмана; Т - термодинамическая температура тела.

Закон смещения Вина:

где - длина волны, на которую приходится максимум спектральной излучательной способности;

b - постоянная Вина.

Энергия фотона:

, или

где - постоянная Планка; - постоянная Планка, деленная на ; - частота колебаний; - циклическая частота.

Релятивистская масса фотона:

где с - скорость света в вакууме; - длина волны фотона.

Импульс фотона:

Формула Эйнштейна для фотоэффекта:

где - энергия фотона, падающего на поверхность металла; - работа выхода электрона; T -максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона.

Красная граница внешнего фотоэффекта:

или

где - минимальная частота света, при которой еще возможен фотоэффект; - максимальная длина волны света, при которой еще возможен фотоэффект; - постоянная Планка; - скорость света в вакууме.

Формула Комптона:

или

где - изменение длины волны фотона, рассеянного на электроне; - масса покоя электрона; - угол рассеивания фотона.

Давление света на поверхность:

где Е – освещенность поверхности; с – скорость света: – объемная плотность энергии излучения; – коэффициент отражения.