Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Ильичева Е.Н. -> "Методика решения задач оптики" -> 10

Методика решения задач оптики - Ильичева Е.Н.

Ильичева Е.Н., Кудеяров Ю.А., Матвеев А.В. Методика решения задач оптики — М.: МГУ, 1981. — 72 c.
Скачать (прямая ссылка): metodikaresheniyazadachoptiki1981.djvu
Предыдущая << 1 .. 4 5 6 7 8 9 < 10 > 11 12 13 14 15 16 .. 74 >> Следующая

Коэффициенты отражения и пропускания света. Поляризация света при
отражении и преломлении. Явление полного внутреннего отражения.
2. Вопросы по теоретическому материалу
2.1. Написать уравнение плоской монохроматической волны,, которая
распространяется в направлении, определяемом волновым
вектором k.
2.2. Какова связь между абсолютными значениями векторов-напряженности
электрического и -магнитного полей в плоской электромагнитной волне,
распространяющейся в среде с определенными значениями е и ц?
2.3. Что такое относительный и абсолютный показатель преломления среды?
Каков физический смысл показателя преломления среды? Как связан
показатель преломления с диэлектрической е и магнитной jj,
проницаемостями?
2.4. Что такое "прозрачная" среда?
2.5. Написать граничные условия для нормальных и тангенциальных
составляющих векторов напряженности электрического' и магнитного полей.
2.6. Написать выражение для вектора Умова-Пойнтинга. Каков физический
смысл этого вектора?
• 2.7. Дать определение интенсивности света. Как интенсивность-света
связана с амплитудой плоской электромагнитной волны?
2.8. Написать формулы Френеля для амплитуд отраженного и преломленного
света.
2.9. Что такое "естественный свет"?
2.10. Дать определение коэффициентов отражения и пропускания света.
2.11. Что имеют в виду, когда говорят об эллиптической, круговой и
линейной (плоской) поляризациях света?
2.12. Каков характер поляризации отраженного света, если луч падает на
границу раздела двух сред под углом Брюстера?
29
2.13. Как связан угол Брюстера с показателем преломления среды?
2.14. Каков физический механизм взаимодействия световой волны с веществом
в случае падения света под углом Брюстера?
2.15. Дать определение степени поляризации отраженного и преломленного
света.
2.16. Как устроена стопа Столетова? С какой целью ее можно применять в
физических экспериментах?
2.17. Дать определение азимута колебаний. Указать пределы его изменения.
2.18. Дать определение критического угла в явлении полноА> внутреннего
отражения. Каким образом можно реализовать это явление в физическом
эксперименте?
3. Основные типы задач и решений
а) ТИПЫ ЗАДАЧ И МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ
3.1 (1-й тип). Задачи на нахождение амплитуд отраженного и
преломленного света при известной амплитуде падающего света и на
исследование зависимости указанных амплитуд от угла падения.
Метод решения. Используются граничные условия для составляющих
напряженности электрического и магнитного полей и формулы Френеля. '
'
3.2 (2-й тип). Задачи "а расчет интенсивности отраженного и
преломленного света и соответствующих характеристик оптических устройств
(коэффициенты отражения и пропускания, степени поляризации отраженного га
преломленного лучей).
Метод решения. Используются формулы Френеля и уравнения Максвелла, в ряде
случаев необходим учет многократного отражения.
3.3 (3-й тип). Задачи на 'нахождение фазовых сдвигов между падающей и
отраженной волнами при полном внутреннем отражении и на вычисление
оптических характеристик устройств, основанных на использовании полного
в-нутреннего отражения для изменения характера поляризации свете.
Метод решения. Используются формулы Френеля и формулы для фазового сдвига
между перпендикулярной плоскости падения и параллельной этой плоскости
составляющими отраженной волны в случае полного внутреннего отражения.
В предлагаемых ниже задачах встречаются следующие обозначения: Еи Е\' и
Е2 - падающая, отраженная и преломленная волны. Составляющим вектора
напряженности электрического поля Е, параллельным плоскости падения,
приписывается знак ||, перпендикулярным - знак -L; <Р, "Ф и х, - углы
падения, отражения и преломления.
30
б) ПРИМЕРЫ
1-й тип задач (3.1)
3.1.1. На границу раздела двух бесконечных диэлектриков г
диэлектрическими постоянными ei и ег под углом <р к нормали падает свет в
виде, плоской монохроматической волны. Исходя из условия одновременного
существования на границе раздела падающей, .отраженной и преломленной
волн, получить законы отражения и преломления света.
Р е ш ей и е. Вектор напряженности электрического поля Е в
электромагнитной волне в каждый момент времен" можно разложить на две
составляющие, ориентированные 'параллельно и перпендикулярно плоскости
падения, даже если падающий свет является естественным (рис. 8).
Уравнение плоской монохроматической' волны Ei ||, распространяющейся в
направлении волнового вектора k, имеет вид
Е.
ill
--Л sin [erf - (k г)],

где Л hi - амплитуда волны, со - циклическая частота, г - радиус-вектор
точки наблюдения.
Так как в нашем случае волновой вектор k лежит в плоскости падения,
перпендикулярной оси .ОХ, то kx=0 и скалярное произведение
(k г) - kyy -f kzz.
Учитывая, что
ky - k sin 9, kz
: k cos 9, k = ~,
где v - скорость распространения электромагнитной волны, по* лучаем
Е"=Т1",Ь[.(1-'ЧГ±*3*-)]. (2).
где щ - скорость распространения света в первой среде.
Аналогично для отраженного и преломленного света имеем
Предыдущая << 1 .. 4 5 6 7 8 9 < 10 > 11 12 13 14 15 16 .. 74 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed