قائمة معادلات البصريات

تلخص هذه المقالة المعادلات المستخدمة في علم البصريات، بما فيها البصريات الهندسية، والبصريات الفيزيائية، وقياس الإشعاع، والحيود، وقياس التداخل.

## 1. تعريفات

### 1.1 البصريات الهندسية (الأشعة الضوئية)

#### 1.1.1 الكميات الأساسية العامة

### 2.1 البصريات الفيزيائية (الموجات الكهرومغناطيسية الضوئية)
*المقالة الرئيسة:[[بصريات طبيعية|البصريات الفيزيائية]]*هناك أشكال مختلفة لمتجه بوينتنغ ، وأكثرها شيوعًا باستخدام المجالات **E** و **B** أو **E** و **H.**

### 3.1 القياس الإشعاعي
يسار|تصغير|275x275بك| تصوير لتدفق خلال مساحة تفاضلية وزاوية صلبة. كما هو الحال دائما <math> \mathbf{\hat{n}} \,\!</math> هي الوحدة العمودية على سطح السقوط A، <math> \mathrm{d} \mathbf{A} = \mathbf{\hat{n}}\mathrm{d}A \,\!</math> ، و <math> \mathbf{\hat{e}}_{\angle} \,\!</math> هو متجه وحدة في اتجاه التدفق الساقط على عنصر المساحة، ''θ'' هي الزاوية بينهما. ينشأ العامل <math> \mathbf{\hat{n}} \cdot \mathbf{\hat{e}}_{\angle} \mathrm{d}A = \mathbf{\hat{e}}_{\angle} \cdot \mathrm{d}\mathbf{A} = \cos \theta \mathrm{d}A \,\!</math> عندما لا يكون التدفق عموديًا على عنصر السطح، وبالتالي تقل المساحة العمودية على التدفق.
*المقالة الرئيسة:[[قياسات الإشعاع|القياس الإشعاعي]]*

بالنسبة للكميات الطيفية، يستخدم تعريفين للإشارة إلى نفس الكمية، باستخدام التردد أو الطول الموجي.

## 2. المعادلات

### 1.2 الموجات الكهرومغناطيسية الضوئية

### 2.2 البصريات الهندسية

تشير الأرقام السفلية 1 و2 إلى الاوساط البصرية الأبتدائية والنهائية على التوالي.

تُستخدم هذه النسب أحيانًا أيضًا، استنادًا إلى تعريفات أخرى لمعامل الانكسار، وسرعة الطور الموجي، ومعادلة سرعة الضوء:

 \frac{n_1}{n_2} = \frac{v_2}{v_1} = \frac{\lambda_2}{\lambda_1} = \sqrt{\frac{\epsilon_1 \mu_1}{\epsilon_2 \mu_2}} \,\!

حيث أن:

* *ε* = السماحية للوسط ،
* *μ* = النفاذية للوسط ،
* *λ* = الطول الموجي للضوء في الوسط ،
* *v* = سرعة الضوء في الاوساط.

### 3.2 الاستقطاب

### 4.2 الحيود والتداخل
}{4 \pi \left | \mathbf{r} - \mathbf{r}' \right |} \mathrm{d}x'\mathrm{d}y'

المجال البعيد (فراونهوفر)A \left ( \mathbf{r} \right ) \propto \frac{e^{ik r}}{4 \pi r} \iint_\mathrm{aperture} E_\mathrm{inc}\left ( \mathbf{r}' \right ) e^{-ik \left [ \sin \theta \left ( \cos \phi x' + \sin \phi y' \right ) \right ] } \mathrm{d}x'\mathrm{d}y'
|-
!مبدأ هيغنز-فريسنل-كيرشوف
| 
* **r**0 = الموضع من المصدر إلى الفتحة، الساقط عليها
* **r** = الموضع من الفتحة الحائدة عنها إلى نقطة
* α0 = زاوية السقوط بالنسبة إلى العمودي، من المصدر إلى الفتحة
* α = زاوية الحيود، من الفتحة إلى نقطة
* *S* = سطح وهمي محدود بالفتحة
* \mathbf{\hat{n}}\,\! = متجه الوحدة العمودي على الفتحة
*  \mathbf{r}_0 \cdot \mathbf{\hat{n}} = \left | \mathbf{r}_0 \right | \cos \alpha_0 \,\!
*  \mathbf{r} \cdot \mathbf{\hat{n}} = \left | \mathbf{r} \right | \cos \alpha \,\!
*  \left | \mathbf{r} \right |\left | \mathbf{r}_0 \right | \ll \lambda \,\!

| A \mathbf ( \mathbf{r} ) = \frac{-i}{2\lambda} \iint_\mathrm{aperture} \frac{e^{i \mathbf{k} \cdot \left ( \mathbf{r} + \mathbf{r}_0 \right ) }}{ \left | \mathbf{r} \right |\left | \mathbf{r}_0 \right |} \left [ \cos \alpha_0  - \cos \alpha \right ] \mathrm{d}S \,\!
|-
|-
!صيغة حيود كيرشوف
|
| A \left ( \mathbf{r} \right ) = - \frac{1}{4 \pi} \iint_\mathrm{aperture} \frac{e^{i \mathbf{k} \cdot \mathbf{r}_0}}{\left | \mathbf{r}_0 \right |} \left[ i \left | \mathbf{k} \right | U_0 \left ( \mathbf{r}_0 \right ) \cos{\alpha} + \frac {\partial A_0 \left ( \mathbf{r}_0 \right )}{\partial n} \right ] \mathrm{d}S 
|-
|}

## 3. تعريفات الفيزياء الفلكية
في الفيزياء الفلكية، يستخدم L للسُطُوع (طاقة لوحدة الزمن، يكافئ *القدرة*) و يستخدم *F* ل*تدفق الطاقة* (طاقة لوحدة زمن لوحدة مساحة، يكافئ **شدة** بالنسبة للمساحة، وليس **شدة** بالنسبة للزاوية الصلبة). وهذه ليست كميات جديدة، بل مجرد أسماء مختلفة.

## 4. انظر أيضا

* تعريف المعادلة (كيمياء فيزيائية)
* قائمة معادلات الكهرومغناطيسية
* قائمة المعادلات في الميكانيكا الكلاسيكية
* قائمة المعادلات في الجاذبية
* قائمة المعادلات في الفيزياء النووية والجزيئية
* قائمة المعادلات في ميكانيكا الكم
* قائمة المعادلات في نظرية الموجة
* قائمة المعادلات النسبية

## مصادر

* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 

## قراءة إضافية

* 
* 
* 
* 

تصنيف:كيمياء فيزيائية
تصنيف:بصريات