3.3. Diferite cazuri de cădere și reflectare a luminii
Descrierea matematică a trecerii interfeței dintre două medii de câmp este de o importanță deosebită în proiectarea sistemelor optice, în care apar câteva cazuri deosebit de importante. Mai jos vom lua în considerare aceste cazuri, precum și un exemplu de aplicare a formulelor lui Fresnel (secțiunea 3.2) atunci când creați instrumente care reduc pierderea de lumină prin reflecție.
3.3.1. Normal căderea
Sub incidența normală. Apoi coeficientul de reflexie este definit după cum urmează:
Dacă granița dintre medii este aerul din sticlă, atunci, sub incidența normală a luminii, aproximativ 4% din energie se reflectă pe sticlă.
3.3.2. Unghiul lui Brewster
Rezultă din (3.2.13) că pentru un unghi de incidență astfel încât, coeficientul de reflexie al luminii paralele polarizate. În consecință, la un anumit unghi de incidență, lumina cu polarizare paralelă nu este reflectată deloc și se reflectă doar lumina polarizată ortogonal (Fig.3.3.1).
Unghiul la care polarizarea totală are loc în timpul reflexiei se numește unghiul Brewster.
Este posibil să se demonstreze în mod clar diferențele în dependența coeficienților de reflexie a luminii de interfața dintre două medii pentru două cazuri de polarizare. Pentru aceasta, se construiește și o diagramă a dependenței de unghiul de incidență (figura 3.3.2). Indicele denotă o stare de polarizare a luminii în care vectorul electric este perpendicular pe planul incidenței () și a este starea de polarizare pentru care vectorul electric se află în planul incidenței (). Graficul arată că interfața dintre cele două medii are cel mai puternic efect asupra polarizării luminii incidente pentru unghiurile de incidență apropiate de unghiul Brewster. Acest fenomen este folosit atunci când se creează polarizatori de câmpuri speciale de lumină.
Ris.3.3.2. Parcela coeficienților de reflexie
pentru lumina polarizată TM și TE din unghiul de incidență.
3.3.3. Iluminarea optică. Filme subțiri
Când lumina trece prin sisteme optice complexe cu un număr mare de detalii optice, aproximativ 4% din lumină se pierde pe fiecare suprafață. Ca urmare, doar 20% din fluxul luminos poate trece prin sistem. Utilizarea filmelor subțiri pentru atenuarea reflexiei Fresnel se numește clarificare optică. Straturile antireflexive pot reduce reflexia cu 3-4 ori.
Principiul acțiunii acoperirilor antireflecție se bazează pe fenomenul de interferență. Pe suprafața părții optice se aplică un film subțire, indicele de refracție al acestuia fiind mai mic decât indicele de refracție al sticlei. Radiația reflectată de pe suprafața filmului și raza reflectată din granița de sticlă de film sunt coerente. Puteți alege grosimea filmului astfel încât, atunci când se interferează, se vor stinge unul pe altul, mărind astfel lumina transmisă (Fig.3.3.3).
Ris.3.3.3. Iluminarea optică.
Pentru a face acest lucru, în primul rând, amplitudinile celor două unde reflectate trebuie să fie egale, iar în al doilea rând, fazele (eikonale) ar trebui să difere la jumătate din perioadă, astfel încât razele să se stingă reciproc (sau). Pentru aceasta, trebuie îndeplinite următoarele condiții:
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: