Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Кизель В.А. -> "Отражение света" -> 18

Отражение света - Кизель В.А.

Кизель В.А. Отражение света — М.: Наука, 1973. — 254 c.
Скачать (прямая ссылка): otsveta1973.pdf
Предыдущая << 1 .. 12 13 14 15 16 17 < 18 > 19 20 21 22 23 24 .. 103 >> Следующая

§ 6. Сравнение с экспериментом
Законы отражения све-
Рис. 31. Зависимость энергетических коэффициентов отражения Для того же кристалла от его ориентации ([48]):
7-4 - падающая обыкновенная, /-IV -
падающая необыкновенная волны. Для_ ___ _____ __
отраженной обыкновенной: 1-3, IV. ТЙ В ИЗЛОЖ6ННОМ ПрОСТбИ"
Для отражшной^необыкш^венш^й:^/-^/// шем приближении ПрОВв-
рялись неоднократно. Уравнение (1.9) проверялось в последнее время в работе [54]; изменение частоты при 24 отражениях не превышало 5-10-21.
Выводы из закона отражения (1.11)-параллельность плоскостей падения и отражения и формула
(3.7)-оправдываются со всей точностью современных угловых измерений.
Закон преломления (1.11) и (3.11) проверялся также со всей точностью современных угловых измерений и независимых методов определения фазовой скорости света (интерференционных и дифракционных). Можно утверждать, что для прозрачных сред границы точности
СРАВНЕНИЕ С ЭКСПЕРИМЕНТОМ
77
выполнения указанных закономерностей определяются возможностями приближения (в реальном эксперименте) к осуществлению плоской монохроматической волны. Так, ряд эффектов, возникающих при отражении световых пучков и не укладывающихся в изложенную схему, легко объясняется теорией, если учитывается роль ограничения фронта волны (разложение пучка на сумму плоских волн), как будет показано в § 8.
Естественно, что справедливость изложенных законов ограничена рамками сформулированных вначале исходных положений, т. е. предполагается и самая возможность феноменологического макроскопического описания путем задания параметров п, х. Границы этой возможности, позволительности неучета нелокальности взаимодействий и других факторов обсуждаются подробно в дальнейшем (см. также литературу [08, 018]).
К экспериментальной проверке формул Френеля
(3.22) и (3.23) оптики возвращались неоднократно; этим вопросом занимались такие ученые, как Жамен, Рэлей, Друде, Вуд, Раман, Мандельштам (обзор этих работ см. в [55-58]).
Основные результаты проверок сводятся к следующему.
I. Прозрачные среды. В этой области имеются наибольшие возможности проверки теории, и точность проверок - наивысшая.
Опыт показывает, что от формул (3.22) и (3.23) наблюдаются некоторые отступления; укажем основные из них:
а) Согласно (3.23) Еп должно обращаться в нуль при ср = фбР (где tgсрбр = Я21 - угол Брюстера), а разность фаз А между Ег± и Ет" должна при этом скачкообразно измениться от 0 до зт.
Эксперимент показывает, что Еп в нуль не обращается и имеет повышенные (относительно предсказываемых формул) значения в интервале ф6р±(1-3°); в этом же интервале плавно меняется значение А. В результате в указанном интервале ф вблизи фбр отраженный свет оказывется эллиптически поляризованным, причем эллиптичность может достигать 10_3-10~2 и более. Из-\ЕГ II I
менения Д(ф) и р= Ь-'Чдля частного случая отражения 1^ГХ I
78 простейшая ФЕНОМЕНОЛОГИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ [ГЛ. 1
от поверхности чистых жидкостей показаны на рис. 32 [58, 59].
В работах [57] - [59] на примере жидкостей, где исключены погрешности, возникающие за счет механической обработки поверхности, было показано, что даже
Рис. 32. Зависимость разности фаз Л между Егхи Е гЦ и отношения
осей эллипса поляризации р'= ^ ^ от ср вблизи фбр.
1?г± I
Угол Брюстера принят за нуль. 1 - ССЬ; 2 - бромоформ; 3 - ксилол; 4 - хлорбензол; 5 - бромистоводородная кислота; 6 - циклогексанол [58, 69].
при полнейшей очистке вещества всеми современными методами эффект уменьшается, но не исчезает, остается и у поверхности, находящейся под вакуумом, причем эллиптичность не опускается ниже 10_3. Иначе говоря, несомненно, имеется остаточный эффект, не обусловленный загрязнениями.
б) При п\ = п2 отражения быть не должно, между тем оно наблюдается.
Л. И. Мандельштам [60] указал на ряд возможных причин этих отступлений. Его соображения развиты в работах [55, 56, 61].
В результате теоретического анализа там показано, что единственной возможной причиной появления эф-
§ 6Г
СРАВНЕНИЕ С ЭКСПЕРИМЕНТОМ
79
фекта а) может быть наличие поверхностного слоя с особой молекулярной структурой, отличной от структуры вещества в толще (см. 22 и 23). Как известно, физическая граница раздела никогда не бывает геометрической плоскостью, и предположение, высказанное на стр. 22,- лишь первое грубое приближение. Соответственно можно ожидать, что и полученные на основании него формулы Френеля приближенны. Как будет показано в § 22, описанный эффект б) объясняется также наличием переходного слоя у границы раздела, если уточнить расчет до 2-го порядка.
Наличие подобного слоя с точки зрения молекулярной физики сомнений не вызывает.. Известно, что естественная грань кристалла никогда не бывает ровной, причем неровности могут достигать десятков слоев и более. Всегда имеют место дислокации и дефекты. Всякая полировка поверхности твердых тел влечет деформацию структуры. Отвлекаясь от этого для твердых тел, или рассматривая свободную поверхность жидкости, необходимо учёсть всегда возникающие загрязнения (осадки из атмосферы, выщелачивание, образование окислов и т. п.).
Предыдущая << 1 .. 12 13 14 15 16 17 < 18 > 19 20 21 22 23 24 .. 103 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed