Разделы

Рубрики

Страницы

Свежие записи

Оптика – это раздел физики, который изучает распространение света и взаимодействие его с веществом. Свет представляет собой электромагнитное излучение и обладает двойственной природой. В одних явлениях свет ведёт себя как электромагнитная волна, в других – как поток особых частиц фотонов или квантов света. Волновыми свойствами света занимается волновая оптика, квантовой – квантовая.

Свет – поток фотонов. С точки зрения волновой оптики световая волна – это процесс колебания электрического и магнитного полей, распространяющихся в пространстве.

Оптика занимается световыми волнами, в основном инфракрасного, видимого, ультрафиолетового диапазонов. Как электромагнитная волна свет обладает следующими свойствами (они следуют из уравнения Максвелла):

Вектора напряжённости электрического поля E, магнитного поля H и скорость распространения волны V взаимно перпендикулярны и образуют правовинтовую систему.

Световая волна и её характеристики

Вектора E и H колеблются в одной фазе.

Для волны выполняется условие: QUOTE Световая волна и её характеристики Световая волна и её характеристики

Уравнение световой волны имеет QUOTE Световая волна и её характеристики Световая волна и её характеристики , где QUOTE Световая волна и её характеристики Световая волна и её характеристики — волновое число, QUOTE Световая волна и её характеристики Световая волна и её характеристики — радиус-вектор, QUOTE Световая волна и её характеристики Световая волна и её характеристики — начальная фаза.

При взаимодействии световой волны с веществом наибольшую роль играет электрическая составляющая волны (магнитная составляющая вне магнитных средах влияет слабее), поэтому E называют световым вектором и его амплитуду QUOTE Световая волна и её характеристики Световая волна и её характеристики обозначают А.

Уравнение (1) является решением волнового уравнения, которое имеет вид:

QUOTE Световая волна и её характеристики Световая волна и её характеристики (2), где QUOTE Световая волна и её характеристики Световая волна и её характеристики — лапласиан; V – фазовая скорость V=c/n (3).

Для немагнитных сред QUOTE Световая волна и её характеристики Световая волна и её характеристики =1 => QUOTE Световая волна и её характеристики Световая волна и её характеристики . Из (3) видно, что n=c/v. По виду волновой поверхности различают плоские, сферические, эллиптические и т. д. волны.

Для плоской волны амплитуда светового вектора уравнения (1) постоянна. Для сферического она уменьшается с расстоянием от источника по закону QUOTE Световая волна и её характеристики Световая волна и её характеристики .

Перенос энергии световой волны характеризуется вектором Поинтига QUOTE Световая волна и её характеристики Световая волна и её характеристики .

Он представляет собой плотность потока энергии и направлен по скорости – в сторону его переноса. Вектор S очень быстро изменяется со временем, поэтому любой приёмник излучения, в том числе и глаз, в течение времени наблюдения, гораздо большего, чем период волны, регистрирует усреднённое по времени значение вектора Поинтига, которое называется интенсивностью световой волны. QUOTE Световая волна и её характеристики Световая волна и её характеристики , где. Учитывая (1) и то, что для H оно имеет такой же вид, можно записать, что QUOTE Световая волна и её характеристики Световая волна и её характеристики (4)

Если усреднить уравнение (4) по времени, то второе слагаемое исчезнет, тогда QUOTE Световая волна и её характеристики Световая волна и её характеристики (5). Из (5) следует, что I — QUOTE Световая волна и её характеристики Световая волна и её характеристики (6).

Интенсивность I – это количество энергии переносимое за единицу времени световой волной через единицу площади. Линию, по которой распространяется энергия волны, называется лучом. Ещё одной характеристикой световой волны является поляризация. Реальный источник состоит из огромного числа атомов, которые излучают, будучи возбуждёнными, в течении t=10-8c, испуская при этом обрывок волны λ=3м.

Эти волны имеют различные направления вектора E в пространстве, поэтому в результирующем излучении за время наблюдения встречаются различные направления вектора E, т. е. направление E для реального источника изменяется хаотически по времени, и свет от такого источника называется естественным (неполяризованным). Если же направление колебаний вектора E упорядочены, то такой свет – поляризованный. Различают свет плоско поляризованный, поляризованный по кругу и эллипсу.

Похожие записи :

Отзывов нет

No comments yet.

RSS-лента комментариев.

К сожалению, по вашему запросу ничего не найдено.