150 likes | 262 Views
2. ( ). g. æ. ö. ç. ÷. æ. ö. 2. 1. e. N. 2. è. ø. ç. ÷. k. w. ». (. ). ç. ÷. g. e. w. 2. 2. m. g. æ. ö. è. ø. 0. 0. w. -. w. +. 2. ç. ÷. (. ). 0. 2. è. ø. 0. 0. n ( ). 1. 0. E. /2. 0 - . –/2. x. Podsumowanie W3.
E N D
2 () g æ ö ç ÷ æ ö 2 1 e N 2 è ø ç ÷ k w » ( ) ç ÷ g e w 2 2 m g æ ö è ø 0 0 w - w + 2 ç ÷ ( ) 0 2 è ø 0 0 n() 1 0 E /2 0 - –/2 x Podsumowanie W3 • klasyczny model oddz. atomu z polem E • (model Lorentza) (gdy > 0, lub n+i, gdy <0 ) gdy N małe, << 0 0 Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 4
n() 1 0 /2 –/2 0 - 0 -0 • a taki, że n() , gdy to dyspersja anomalna () 0 0 /2 –/2 Dyspersja materiałów • współczynnik załamania ma dużą wartość • w pobliżu atomowej (molekularnej) • częstości rezonansowej • wówczas rośnie też współczynnik absorpcji • n(), n() to krzywa dyspersji materiałowej • rejon krzywej d., w którym n() , gdy , • to obszar dyspersji normalnej • ze względu na absorpcję, • dyspersja anomalna jest trudna do obserwacji • (ośrodki nieprzezroczyste, • większość mat. optycznych absorbuje w UV) • materiały optyczne - duże n , małe Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 4
powietrza swobodnych atomów Ti 1.000301 1.000291 szkła 1.7 1.4 transmisja szkła szkło n 5 10 20 30 50 [m] krzywe dyspersji: Optyczne własności materiałów – c.d. Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 4
dyspersja pryzmatu n() n() siatka dyfrakcyjna Pryzmat z badanej substancji dyspersja siatki Badanie dyspersji materiałowej Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 4
Rozpraszanie światła r elektron • pole E(r, t) wypromieniowane przez przyspieszany ładunek (przyspieszenie a): (wyprowadzenie np. - Feynman I.2, rozdz. 29, 32 - Griffiths ) • dla oscylującego ładunku, a(t) 2 • energia promieniowania rozproszonego |E | 2 4 1/ 4 prawo Rayleigha i rozpraszanie rayleighowskie (kolor nieba) Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 4
Barwy nieba Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 4
więcej częstości rezonansowych: 1 () p > c Modelowanie rzeczywistych materiałów: jądra elektrony f – tzw. „siła oscylatora” gdy poza rezonansem: a) << 0 b) >> 0 Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 4
Przykład – H2O Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 4
Niejednorodność – granica dwóch ośrodków z Ei Er Et ki kr kt r i Br Bi Bt y x t jeśli warunki spełnione t, r w jednej płaszczyźnie (pł. padania) n1 n2 Warunki graniczne(ośrodki bez ładunków i prądów) E1s=E2s H1s=H2s Ei+Er=Et (Hi+Hr)cosi=Htcost - ciągłość składowych stycznych: Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 4
s możliwość zmiany fazy fali odbitej p 1. E płaszczyzny padania (polaryzacja s, TE) Wzory Fresnela 2. E|| płaszczyzny padania (polaryzacja p, TM) Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 4
0 prawo Snella: • zawsze r0, • gdy n2 n1 • zmiana fazy zal. • czyn2>n1 < r 1 Przykład – szkło-powietrze: n1=1, n2=1.5, n2 > n1 R R|| r|| i 0 /2 r -1 Szczególne przypadki: 90o +.04 Stosunki energetyczne (natężeniowe): B -.2 R rr* Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 4
Stosunki energetyczne (natężeniowe): Wektor Poyntinga: Gęstość strumienia promieniowania: Oświetlona powierzchnia na granicy ośrodków: A Współczynnik odbicia: stosunek mocy odbitej do padającej Współczynnik transmisji: stosunek mocy przechodzącej do padającej Zasada zachowania energii: Zatem: Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 4
z Et Er Ei B B y x 90o t Kąt Brewstera B • występuje tylko dla polaryzacji p (E || pł. padania) • konsekwencja poprzeczności fal EM i tego, • że odbicie to wynik oddziaływania fali z ładunkami w ośrodku, od którego • jest odbicie iB = /2 – t gdy i+ t = /2, r|| = 0 Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 4
90o Znikanie r|| (@B) to konsekwencja poprzeczności fal EM i ich oddziaływania z materią B • fala odbita to wynik • promieniowania całej • objętości ośrodka • przy polaryzacji p, • r|| (i =B)=0, • może się odbijać • tylko fala o polaryzacji s Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 4
Polaryzatory płytkowe Przyrząd (polaryskop) Nörrenberga polaryzacja przez odbicie Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 4