fenomenul că atunci când lumina (radiația optică) cade de la primul mediu la interfața cu cel de-al doilea mediu, lumina cu cea de-a doua cauzează apariția unui val de lumină. răspândind din interfață înapoi în primul mediu. În același timp, cel puțin primul mediu trebuie să fie transparent pentru incident și pentru radiația reflectată. Corpurile non-luminoase devin vizibile datorită O.S. de pe suprafețele lor.
Spații. distribuția intensității luminii reflectate este determinată de raportul dintre dimensiunile rugozității suprafeței (interfață) și lungimii de undă l a radiației incidentate. Dacă neregulile sunt mici în comparație cu l, există O. s. Atunci când dimensiunile neregulilor sunt comensurabile cu l sau depășesc (suprafețe aspre, suprafețe mată) și localizarea neregulilor este aleatoare, O. s. prolix. De asemenea, este posibil ca amestecul O. s. la care o parte din radiația incidentă este reflectată într-o imagine oglindă, în timp ce o parte este difuză reflectată. Dacă neregularitățile cu dimensiuni = 1 și mai mult sunt distribuite în mod regulat, distribuția luminii reflectate are un caracter special, apropiat de cel observat la O.S. din grila de difracție. Cu. este strâns legată de fenomenele de refracție a luminii (cu transparența completă sau incompletă a mediului reflexiv) și absorbția luminii (cu transparența sau opacitatea incompletă).
Oglinda O. cu. diferă definitiv. relația dintre pozițiile incidentului și razele reflectate: 1) fasciculul reflectat se află în planul care trece prin raza incidentă și pe suprafața normală față de suprafața reflectorizantă; 2) unghiul de reflexie y este egal cu unghiul de incidență j (figura 1).
Intensitatea luminii reflectate (caracterizată prin reflectarea prin coeficientul) depinde de j și de polarizarea fasciculului incident al razei, precum și de raportul dintre indicii de refracție n2 și n1 ai celui de-al doilea și primului mediu. Pentru un mediu dielectric reflectant, această dependență exprimă cantitativ formula Fresnel. Dintre acestea, în special, rezultă că atunci când lumina cade de-a lungul normalei la suprafață, coeficientul de reflexie nu depinde de polarizarea fasciculului incident și este egal cu (n2-n1) 2 / (n2 + n1) 2; într-un caz deosebit de important al unei căderi normale de la aer sau de sticlă până la limita secțiunii (nb = 1,0, nst = 1,5), acesta este de 4%.
Fig. 1. Reflecție a luminii în oglindă: N - normal față de suprafața reflectoarelor (interfață); j este unghiul de incidență; y este unghiul de reflexie (j = y); Ep. Rp. Es, componentele RS ale amplitudinilor sunt electrice. vectorul incidentului și undele reflectate. Săgețile indică direcțiile pozitive selectate ale amplitudinilor de oscilație.
Polarizarea polarizării luminii reflectate variază în funcție de variația lui j și este diferită pentru componentele luminii incidente polarizate paralel (componentă p) și perpendicular pe (componentul s) al planului de incidență (figura 2).
Fig. 2. Dependența de unghiul de incidență j al coeficienților de reflexie rp și rs ai componentelor undei incidente, respectiv polarizați. paralel și perpendicular pe planul de incidență. Curbele 1 se referă la cazul n2 / n1 = 1,52 (scala superioară j), curbele 2 la cazul na / n1 = 9 (scara inferioară j).
Pentru unghiurile j egale cu așa-numitele. unghiul Brewster (vezi LEGEA BRUSTER), lumina reflectată devine complet polarizată perpendicular pe planul incidenței (componenta p a luminii incidente este complet refractată în mediul de reflexie). Această caracteristică a unei imagini în oglindă cu. sunt utilizate într-un număr de dispozitive de polarizare. Pentru j mai mare decât unghiul Brewster, reflexia din dielectric crește odată cu creșterea j, tinzând spre unitate în limită, indiferent de polarizarea luminii incidentate. Cu o imagine oglindă a. după cum rezultă din formula Fresnel, faza luminii reflectate se schimbă, în general, discontinuu în cazul general. Dacă j = 0 (lumina cade în mod normal la interfață), atunci pentru n2> n1 faza undelor reflectate se deplasează cu p, cu n2
- apariția undelor secundare de lumină care se propagă din interfața dintre cele două medii "în spate" către primul mediu din care lumina a căzut inițial. Cel puțin, primul mediu trebuie să fie transparent pentru incident și pentru radiația reflectată. Corpurile non-luminoase devin vizibile datorită O.S. suprafețe otyh.
Spații. distribuția intensității luminii reflectate depinde de raportul dintre dimensiunile neregulilor. suprafața (interfața) și lungimea de undă a radiației incidentate. Dacă h este O. s. regizat sau oglindă. Atunci când dimensiunile neregularităților h sau depășesc (suprafețe abrazive, mată) și localizarea neregulilor este o stochastică, O. s. - difuze. De asemenea, este posibil ca amestecul O. s. partea din radiația incidentă este reflectată în oglindă, iar partea este difuză. 2. și pentru limita aer-mediu
Pentru dielectrice transparente (= 0), valoarea lui R este mică; de ex. pentru interfața aer-sticlă (nb = 1,00, nst = 1,52) R = 0,04. La o cădere normală, valoarea coeficientului. reflexia nu depinde de mijlocul, prima sau a doua lumină care cade pe interfață. Când trece o placă de sticlă plană, care are două limite, se pierde 8% din puterea incidentă a fasciculului luminos, adică, coeficientul. Transmiterea plăcii transparente este de 0,92. Propagarea luminii printr-un sistem de optice. elemente (plăci, 5. În practică, este extrem de dificil să se realizeze situația n i = "2 din cauza straturilor de suprafață de tranziție de la limita a două medii.
În regiunile izolate UV și IR, în care dielectricii se caracterizează prin absorbție puternică, apar două puncte caracteristice de intersecție a curbelor de dispersie ale mediului de graniță pentru care n 1 = n 2. și indicele de absorbție pentru unul dintre aceste puncte <0,1, а для другой <0,1): напр. для кварцевого стекла вблизи осн. полосы поглощения = 9 мкм величина R = 0,00006; для R = 0,75. На рис. 1 (вверху) изображены дисперсионные кривые для двух "первых" оптически прозрачных сред - воздуха (n1B = 1) и алмаза ( п1а ) и для второй среды n2 в окрестности её полосы поглощения .Для воздуха и второй среды при равенстве n1в n2 (точки 1 и 2 )наблюдается минимум в спектре отражения (рис.1, внизу), когда <0,1 на длине волны Для алмаза и второй среды при равенстве nlaп2 (точки 3 и 4 )минимум в спектре отражения наблюдается надлине волны тоже при малом поглощении (<0,1).
Cu O. s. se produce o schimbare de fază între amplitudinile undei incidentului și reflectate. Dacă lumina cade de-a lungul normalului la suprafața dielectricului transparent, valoarea pentru trecerea inversă a luminii de la dielectric la aer = 0. Dacă există absorbție de lumină. atunci schimbarea de fază a luminii reflectate datorită incidenței normale din aer se determină din exprimare
Fig. 1. Deasupra: curbele de dispersie ale indicelui de refractie al aerului, diamantului si mediei n2 in vecinatatea benzii de absorbtie. Bottom: spectre de reflexie a limitei medii n1 si n2, A - cristale de ioni diamant, 60 °; B - cristal de aer-ion, 0 °.
Cu absorbție slabă (<0,1) глубина проникновения света в вещество составляет относительнобольшую величину
,prin urmare, schimbarea de fază pentru mediile transparente și slab absorbante este practic aceeași.
Cu. din dielectrice transparente cu incidență oblică, luând în considerare separarea fasciculului incident în două componente echivalente, n 2,
În cazul n1 
Fig. 2. Dependența coeficienților energetici ai Rs și Rp asupra unghiului de incidență pentru dielectrice transparente: a) n1 <п2 (воздух - алмаз); б) п1>n2 (diamant-aer); c) mediul absorbant (platină, n2 = 2,00, = 2,03).
Când se reflectă dintr-un mediu optic mai puțin dens (nln2), se disting două zone: înainte și după critică. unghiul = arcsin (n2 / n1), care este de asemenea numit. Angulară completă internă. reflecție. La colțuri <коэф. отражения Rs и Rp меняются также, как и для предыдущего случая с заменой и п 1 п2 .Т. е. волна, падающая из первой среды на вторую под углом отражается так же, как волна, падающая из второй среды на первую иод углом При углах происходит полное отражение энергии падающего света, т. е. R = 1(рис.2,б). В окрестности происходит резкое изменение коэф. отражения; так, напр. для границы стекло- воздух при отклонении от j кр на 1' R уменьшается до 0,9; последующее изменение угла на 30' приводитк падению R до 0,25. Высокая чувствительность коэф. отражения вблизи широко используется в оптич. приборах - рефрактометрах, предназначенныхдля контроля показателя преломления. Вблизи находится и угол полной поляризации где Rp = 0. При полном внутр. отражении р- и s- компонентыволны претерпевают скачки фаз и к-рыеопределяются соотношением
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: