Справочник по физике для инженеров и студентов - Яворский Б.М.
ISBN 5-488-00330-4
Скачать (прямая ссылка):
L= п.
sin г
Истинный угол ги преломления света в металле равен rH = arcsm(^Li),
где
п = — Jn2 -K2 + Sin2 І + J(n2 -K2 - sin2 і)2 + 4/I2Ip .
л
Показатель преломления пи зависит от угла падения, т. е. в поглощающей среде фазовая скорость света зависит от направления его распространения.
5°. Для произвольного угла падения коэффициенты отражения S- и p-волн от поверхности металла равны:
г, - IqJ _ (а - cos I)2 + b2 S (а°)2 (а+ cosi)2 + *2
т> = |°р! = (а - sin itg Q2+ Ь2 D
Р (а0)2 (а + sin / tg і)2 + Ь2 s’
где a = Jn2ll - Sin2 і, Ъ = Jn^-п2( 1-к2), |а' | и\агр \ — MO-дули комплексных амплитуд отраженных S- и р-волн.
Во всех случаях, кроме і = 0 и i = ^ , .Rs > Rp, причем для металлов, в отличие от прозрачных диэлектриков, ни
616
V.4. ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ СВЕТА
при одном угле падения Rp Ф 0. Следовательно, при падении на металл естественного света отраженный свет никогда не может быть полностью линейно поляризован.
В случае нормального падения света Rs = Rp, а = /ги = = п, Ъ = к, и коэффициент отражения
6°. При отражении от металла возникает сдвиг по фазе между отраженной и падающей волнами. Этот сдвиг неодинаков для s- ир-волн:
где а и Ь имеют тот же смысл, что в п. 5°.
При падении на металл плоскополяризованной волны между S- и p-компонентами отраженной волны воз-
a2 + b2- sin2 і tg2 і
Поэтому при і Ф 0 отраженный свет эллиптически поляризован. В случае нормального падения (і = 0)
1°. Два волновых процесса называют когерентными, если они согласованно протекают в пространстве и времени. Две монохроматические волны полностью когерентны, если равны их частоты. Монохроматические волны различных частот, а также волны, состоящие из
R= (п-1)2 + к2 _ (п + I)2 + к2
tgAV,
f _ 2Ь cos i(a2 + b2- sin2 Q р а2+ 62-(л2+ к2)2cos2 і ’
никает сдвиг по фазе Дфг = Дф^ - Дф^ , причем tg Дфг =_____________________26 Sinitgi _
tg Дф' = tg Дф'
2к
и Дфг = 0.
1-(п2 + к2)
ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ СВЕТА
1. КОГЕРЕНТНЫЕ ВОЛНЫ
V.4.I. КОГЕРЕНТНЫЕ ВОЛНЫ
617
ряда групп — цугов волн, начинающихся и обрывающихся независимо друг от друга со случайными значениями фаз в моменты начала и обрыва каждой группы, являются некогерентными.
Действие света на глаз, фотоэлемент, фотопленку, флуоресцирующий экран и др. регистрирующие свет устройства определяется вектором E электрической напряженности электромагнитного поля световой волны. Поэтому всюду дальше под амплитудой А световой волны понимается амплитуда вектора Е, а под интенсивностью волны понимается величина I = А2.
2°. При наложении двух одинаково линейно поляризованных монохроматических волн, в которых векторы E1 и E2 колеблются вдоль одного и того же направления, амплитуда А результирующей волны связана с амплитудами Q1 и а2 и фазами Фх и Ф2 суперпозируе-мых волн в рассматриваемой точке волнового поля соотношением
2 2
A2 = A1 +Q2 + ZalH2COS (Ф1 - Ф2)-
В случае наложения волн с различными частотами V1 и V2 амплитуда А — периодическая функция времени
с периодом T = і—і—і. Если продолжительность наб-
IvI -v2|
людения т » Г, то в эксперименте, регистрирующем среднее значение квадрата амплитуды результирую-
2 2
щей волны: (A2) =O1 + а2 . Следовательно, при наложении некогерентных волн наблюдается суммирование их интенсивностей: I = I1+ I2.
3°. В случае наложения когерентных волн, линейно поляризованных в одной плоскости, Ф] Ф2 = (P1 <р2,
где (P1 и <р2 — начальные фазы суперпозируемых волн в рассматриваемой точке поля. Амплитуда А результирующей волны не зависит от времени и изменяется от точки к точке поля в зависимости от значения Д(р = (рх — <р2:
y^MKH -Амакс’ где
А*акс = flI + а2 ПРИ ДФ = 2т71’
Амин = IaI - аг\ при Л(Р = (2т + і)71’
(т = 0; ±1; ± 2; ...).
618
V.4. ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ СВЕТА
Максимальная и минимальная интенсивности результирующей волны соответственно равны:
вдвое превосходит сумму интенсивностей суперпози-руемых когерентных волн.
4°. В результате наложения когерентных световых волн, имеющих одинаково направленные колебания вектора E напряженности электромагнитного поля, происходит устойчивое во времени усиление интенсивности света в одних точках поля и ослабление в других в зависимости от соотношения фаз складываемых световых волн. Это явление называют интерференцией света. Результат наложения когерентных волн, наблюдаемый на экране, фотопластинке и т. д., называют интерференционной картиной. При наложении некогерентных волн имеет место только пространственно равномерное усиление света, т. е. интерференция не наблюдается.
5°. В обычных источниках света используется спонтанное излучение возбужденных атомов (молекул, ионов) источника света. При этом каждый атом излучает свет в течение очень короткого промежутка времени (тизл ~ IO-8 с), т. е. излучает цуг волн, протяженность которого в вакууме порядка 1 м. Цуг волн представляет собой немонохроматическую волну, спектр частот ко-
Av , Av * 1
торой простирается от v - до v + —-, где Av ~ ---.
