оптич. оси. Коэф. подобия фигур равен абс. значению линейного увеличения оптич. системы (см. Увеличение оптическое). Осн. понятиями параксиальной оптики, или теории идеальных оптич. систем, являются кардинальные точки оптической системы .Ограниченные поперечные размеры входных отверстий оптич. систем приводят к ограничению как телесного угла пучков лучей, исходящих из отд. точек предмета, так и к ограничению изображаемого пространства. С ограничением пучков лучей в оптич. системах связаны такие понятия Г. о., как апертурная и полевая диафрагмы, входной и выходной зрачки, апертурный и полевой углы, числовая апертура.

Реальная оптич. система в приближении Г. о. отличается от идеальной наличием аберраций - дефектов изображения, проявляющихся в том, что точки пространства предметов изображаются в виде пятен со сложной структурой, а также в нарушении подобия между предметом и изображением (см. Аберрации оптических систем ).В системах, содержащих преломляющие поверхности и работающих в немонохроматич. свете, возникают ещё и хроматические аберрации, обусловленные явлением дисперсии оптич. материалов. Точные значения аберраций оптич. системы на стадии её проектирования определяют путём расчёта хода лучей, выполняемого на ЭВМ по ф-лам, в основе к-рых лежат законы Г. о. Аналитич. связь аберраций с конструктивными параметрами оптич. системы - радиусами кривизны оптич. поверхностей, расстояниями между их вершинами, показателями преломления сред и т. п.- может быть установлена лишь приближённо на основе использования высших членов разложения эйконала в ряд. Путём проведения спец. расчётов на стадии проектирования аберрации оптич. систем уменьшают до приемлемого уровня.

Лит.: Тудоровский А. И., Теория оптических приборов, 2 изд., ч. 1, M.- Л., 1948; Слюсарев Г. Г., Методы расчета оптических систем, 2 изд., Л., 1969; Герцбергер M., Современная геометрическая оптика, пер. с англ., M.. 1962; Чуриловский В. H., Теория оптических приборов, M.- Л., 1966; ГОСТ 7427-76. Геометрическая оптика. Термины, определения и буквенные обозначения.

Волоконно-оптическая связь находит всё более широкое применение во всех областях — от компьютеров и бортовых космических, самолётных и корабельных систем, до систем передачи информации на большие расстояния, например, в настоящее время успешно используется волоконно-оптическая линия связи Западная Европа — Япония, большая часть которой проходит по территории России. Кроме того, увеличивается суммарная протяжённость подводных волоконно-оптических линий связи между континентами.

Волокно в каждый дом (англ. Fiber to the premises, FTTP или Fiber to the home, FTTH) — термин, используемый телекоммуникационными провайдерами, для обозначения широкополосных телекоммуникационных систем, базирующихся на проведении волоконного канала и его завершения на территории конечного пользователя путём установки терминального оптического оборудования для предоставления комплекса телекоммуникационных услуг, включающего:
высокоскоростной доступ в Интернет;
услуги телефонной связи;
услуги телевизионного приёма.
Стоимость использования волоконно-оптической технологии уменьшается, что делает данную услугу конкурентоспособной по сравнению с традиционными услугами.
История
Историю систем передачи данных на большие расстояния следует начинать с древности, когда люди использовали дымовые сигналы. С того времени эти системы кардинально улучшились, появились сначала телеграф, затем — коаксиальный кабель. В своем развитии эти системы рано или поздно упирались в фундаментальные ограничения: для электрических систем это явление затухания сигнала на определённом расстоянии, для СВЧ — несущая частота. Поэтому продолжались поиски принципиально новых систем, и во второй половине XX века решение было найдено — оказалось, что передача сигнала с помощью света гораздо эффективнее как электрического, так и СВЧ-сигнала.
В 1966 году Као и Хокман из STC Laboratory (STL) представили оптические нити из обычного стекла, которые имели затухание в 1000 дБ/км (в то время как затухание в коаксиальном кабеле составляло всего 5-10 дБ/км) из-за примесей, которые в них содержались и которые в принципе можно было удалить.

После интенсивных исследований в период с 1975 по 1980 год появилась первая коммерческая волоконно-оптическая система, оперировавшая светом с длиной волны 0,8 мкм и использовавшая полупроводниковый лазер на основе арсенида галлия (AsGa). Битрейт систем первого поколения составлял 45 Мбит/с, расстояние между повторителями — 10 км.

22 апреля 1977 года в Лонг-Бич, штат Калифорния, компания General Telephone and Electronics впервые использовала оптический канал для передачи телефонного трафика на скорости 6 Мбит/с.

Второе поколение волоконно-оптических систем было разработано для коммерческого использования в начале 1980-х. Они оперировали светом с длиной волны 1,3 мкм от InGaAsP-лазеров. Однако такие системы всё ещё были ограниченны из-за рассеивания, возникающего в канале. Однако уже в 1987 году эти системы работали на скорости до 1,7 Гбит/с при расстоянии между повторителями 50 км.

Первый трансатлантический телефонный оптический кабель — ТАТ-8 — был введён в эксплуатацию в 1988 году. В его основе лежала оптимизированная технология Desurvire усиления лазера.

ТАТ-8 разрабатывался как первый подводный волоконно-оптический кабель между Соединёнными Штатами и Европой.

Разработка систем волнового мультиплексирования позволила в несколько раз увеличить скорость передачи данных по одному волокну и к 2003 году при применении технологии спектрального уплотнения была достигнута скорость передачи 10,92 Тбит/с (273 оптических канала по 40 Гбит/с)[1]. В 2009 году лаборатории Белла посредством мультиплексирования 155 каналов по 100 Гбит/с удалось передать сигнал со скоростью 15,5 Тбит/с на расстояние 7000 километров[2].

(от греч. monos — один, единый и chroma — цвет), электромагнитное излучение одной определённой и строго постоянной частоты. Происхождение термина «М. и.» связано с тем, что различие в частоте световых волн воспринимается человеком как различие в цвете. Однако по своей природе электромагнитные волны видимого диапазона, лежащие в интервале 0,4—0,7 мкм, не отличаются от эл.-магн. волн др. диапазонов (ИК, УФ, рентгеновского и т. д.), по отношению к к-рым также используют термин «монохроматический» (одноцветный), хотя никакого ощущения цвета эти волны не дают.
Теория эл.-магн. излучения, основанная на Максвелла уравнениях, описывает любое М. и. как гармонич. колебание, происходящее с неизменной амплитудой и частотой в течение бесконечно долгого времени. Плоская монохроматич. волна эл.-магн. излучения служит примером полностью когерентного поля (см. КОГЕРЕНТНОСТЬ), параметры к-рого неизменны в любой точке пр-ва и известен закон их изменения во времени. Однако процессы излучения всегда ограничены во времени, а потому понятие М. и. явл. идеализацией. Реальное естеств. излучение обычно представляет собой сумму нек-рого числа монохроматич. волн со случайными амплитудами, частотами, фазами, поляризацией и направлением распространения. Чем уже интервал, к-рому принадлежат частоты наблюдаемого излучения, тем оно монохроматичнее. Так, излучение, соответствующее , отд. линиям спектров испускания свободных атомов (напр., атомов разреженного газа), очень близко к М. и. (см. АТОМНЫЕ СПЕКТРЫ); каждая из таких линий соответствует переходу атома из состояния т с большей энергией в состояние и с меньшей энергией. Если бы энергии этих состояний имели строго фиксированные значения Еm и Еn, атом излучал бы М. и. частоты vmn= (Еm-En)/h. Однако в состояниях с большей энергией атом может находиться лишь малое время Dt (обычно 10-8 с — т. н. время жизни на энергетич. уровне), и согласно неопределённостей соотношению для энергии и времени жизни квант. состояния (DE•Dt?h) энергия, напр. состояния га, может иметь любое значение между Еm+DE и Еm-DЕ. Поэтому излучение каждой линии спектра соответствует интервалу частот Dvmn=DE/h=1/Dt (подробнее (см. ШИРИНА СПЕКТРАЛЬНЫХ ЛИНИЙ)).
Т. к. идеальным М. и. не может быть по самой своей природе, то обычно монохроматическим считается излучение с узким спектр. интервалом, к-рый можно приближённо характеризовать одной частотой (или длиной волны).
Приборы, с помощью к-рых из реального излучения выделяют узкие спектр. интервалы, наз. монохроматорами. Чрезвычайно высокая монохроматичность характерна для излучения нек-рых типов лазеров (ширина спектр. интервала излучения достигает величины 10-6 ?, что значительно уже, чем ширина линий ат. спектров).
Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1983.

(от греч. monos - один и chroma, род. падеж chrOmatos - цвет) - эл.-магн. излучение одной определённой и строго постоянной частоты. Происхождение термина "М. и." связано с тем, что различие в частоте световых волн воспринимается человеком как различие в цвете. Однако по своей природе электромагнитные волны видимого диапазона, лежащие в интервале 0,4 - 0,7 мкм, не отличаются от эл.-магн. волн др. диапазонов (ИК-, УФ-, рентгеновского и т. д.), по отношению к к-рым также используют термин "монохроматический" (одноцветный), хотя никакого ощущения цвета эти волны не дают.

Теория эл.-магн. излучения, основанная на Максвелла уравнениях, описывает любое M. и. как гармония, колебание, происходящее с неизменной амплитудой и частотой в течение бесконечно долгого времени. Плоская монохроматич. волна эл.-магн. излучения служит примером полностью когерентного поля (см. Когерентность), параметры к-рого неизменны в любой точке пространства и известен закон их изменения во времени. Однако процессы излучения всегда ограничены во времени, а потому понятие M. и. является идеализацией. Реальное естеств. излучение обычно представляет собой сумму нек-рого числа монохроматич. волн со случайными амплитудами, частотами, фазами, поляризацией и направлением распространения. Чем уже интервал, к-рому принадлежат частоты наблюдаемого излучения, тем оно монохроматичнее. Так, излучение, соответствующее отд. линиям спектров испускания свободных атомов (напр., атомов разреженного газа), очень близко к M. и. (см. Атомные спектры); каждая из таких линий соответствует переходу атома из состояния т с большей энергией в состояние n с меньшей энергией. Если бы энергии этих состояний имели строго фиксиров. Значения и атом излучал бы M. и. частоты v тп =( )/h. Однако в состояниях с большей энергией атом может находиться лишь малое время Dt (обычно 10-8 с - т. н.

время жизни на энергетич. уровне), и, согласно неопределённостей соотношению для энергии и времени жизни квантового состояния (D •Dt >= h), энергия, напр., состояния т может иметь любое значение между + +D и Поэтому излучение каждой линии спектра соответствует интервалу частот Dvmn = D /h= =1/Dt (подробнее см. в ст. Ширина спектральной линии).

T. к. идеальным M. и. не может быть по самой своей природе, то обычно монохроматическим считается излучение с узким спектральным интервалом, к-рый можно приближённо характеризовать одной частотой (или длиной волны).

Приборы, с помощью к-рых из реального излучения выделяют узкие спектральные интервалы, наз. моно- хроматорами. Чрезвычайно высокая монохроматичность характерна для излучения нек-рых типов лазеров (ширина спектрального интервала излучения достигает величины 10-7 нм, что значительно уже, чем ширина линий атомных спектров).

Лит.: Боpн M., Вольф Э., Основы оптики, пер. с англ., 2 изд., M., 1973; Калитеевский H. И., Волновая оптика, 2 изд., M., 1978. Л. H. Канарский.
MOHOXPOMATOP - спектральный оптич. прибор для выделения узких участков спектра оптич. излучения. M. состоит (рис. 1) из входной щели 1, освещаемой источником излучения, коллиматора 2, диспергирующего элемента 3, фокусирующего объектива 4 и выходной щели 5. Диспергирующий элемент пространственно разделяет лучи разных длин волн l, направляя их под разными углами f, и в фокальной плоскости объектива 4 образуется спектр - совокупность изображений входной щели в лучах всех длин волн, испускаемых источником. Нужный участок спектра совмещают с выходной щелью поворотом диспергирующего элемента; изменяя ширину щели 5, изменяют спектральную ширину dl выделенного участка.

Рис. 1. Общая схема монохроматора: 1- входная щель, освещаемая источником излучения; 2 - входной коллиматор; 3 - испергирующий элемент; 4 - фокусирующий объектив выходного коллиматора; 5 - выходная щель.

Осн. характеристиками M., определяющими выбор параметров его оптич. системы, являются: лучистый поток Ф'l, проходящий через выходную щель; предел разрешения dl*, т. е. наим. разность длин волн, ещё различимая в выходном излучении M., либо его разрешающая способность r, определяемая, как и для любого др. спектрального прибора, отношением l/dl*, а также относительное отверстие объектива коллиматора А0. Разрешающая способность r, ширина выделяемого спектрального интервала dl и спектральное распределение энергии излучения, прошедшего через выходную щель, определяются аппаратной функциейM., к-рую можно представить как распределение потока лучистой энергии по ширине изображения входной щели (в плоскости выходной щели), если та освещается монохроматическим излучением.

Световой поток, выходящий из M., F'l = т lFl = тl ВlSWdl, где т l - коэф. пропускания M.; Fl - световой поток, попадающий в M.; В l - спектральная яркость входной щели; S - площадь выходной щели; W - телесный угол лучей фокусирующего объектива, сходящихся на выходной щели. Произведение SW.= S0W0. (индексы 0 относятся к входной щели) при прохождении светового потока через прибор остаётся постоянным (если световые пучки не срезаются к.-л. диафрагмами) и наз. геом. фактором прибора. T. к. W = pd2/4f2 = pA2/4, где f, d и А - фокусное расстояние, диаметр и действующее относительное отверстие фокусирующего объектива, a S= hb (h - высота, b - ширина выходной щели), то

7. Распределение интенсивности при интерференции света двух когерентных щелевых источников, содержащих по две спектральных линии с длинами волн λ1 и λ2;
Смотреть

8. Понятие когерентности источников света;
Смотреть

9. Основные интерференционные схемы;
Смотреть

10. Интерференция при отражении от тонких пластинок и пленок;
Смотреть

11. Интегральные и спектральные характеристики оптического излучения;
НИХ НЕТ

В соответствии с современной научной парадигмой фундаментальные физические теории должны быть квантовыми. Возможно как построение изначально квантовых теорий, так и квантование классических моделей. Существует несколько математических методов квантования. Наиболее распространены:
каноническое квантование
квантование методом функционального интеграла (фейнмановское квантование)
BRST-квантование
Геометрическое квантование
Вторичное квантование

Эти методы не являются универсальными. Непосредственное применение тех или иных методов может оказаться невозможным. Например, в настоящий момент неизвестен метод построения квантовой теории гравитации. При квантовании модели могут возникать различные ограничения и физические эффекты. Например, различные квантовые теории струн могут быть сформулированы только для пространств определенной размерности (10, 11, 26 и т. д.). В квантованной теории также могут возникать новые объекты — квазичастицы.
Про Планку

13. Явление внешнего фотоэффекта. Формула Эйнштейна;
Смотреть