Condiții pentru reflectarea totală a luminii. Ghiduri ușoare.
Când lumina trece de la un mediu dens mai dens la un mediu optic mai puțin dens, se poate observa fenomenul reflexiei totale, adică dispariția unei raze refractate. Acest fenomen este observat la unghiuri de incidență care depășesc un anumit unghi critic # 945; np, care se numește unghiul de limitare a reflexiei totale a luminii.
Fenomenul reflexiei totale poate fi observat cu un exemplu. Dacă vărsați apă într-un pahar și ridicați-o deasupra nivelului ochiului, atunci suprafața apei, privită de jos, pare a fi placată cu argint datorită reflexiei totale a luminii.
Dacă încercăm să privim de sub apă până la ceea ce este în aer, atunci la o anumită valoare a unghiului, sub care vedem, puteți vedea fundul reflectat din apă.
Ghidajul de lumină este un dispozitiv închis pentru transmiterea direcționată a luminii. Incidenta luminii de la capatul ghidajului de lumina se poate propaga de-a lungul acestuia pe distante lungi datorita reflexiei interne totale de pe suprafetele laterale. Utilizarea ghidajelor luminoase poate reduce semnificativ pierderea de energie luminoasă atunci când este transmisă pe distanțe și, de asemenea, utilizarea căilor curbe. Direcția științifică și tehnică, care se ocupă cu dezvoltarea și aplicarea fibrelor optice, se numește fibră optică.
Natura electromagnetică a luminii. Monochromatism și coerență.
Sub lumina în prezent se înțelege radiația electromagnetică percepută de ochiul uman.
Lungimea de undă a radiației electromagnetice percepute se situează în intervalul de la 0,38 până la 0,76 μm.
Undele electromagnetice sunt transversale.
Pe baza studiilor sale teoretice, Maxwell a concluzionat: lumina are o natură electromagnetică.
Natura electromagnetică a luminii a fost confirmată în experimentele lui Hertz, care a arătat că undele electromagnetice, la fel ca lumina la interfața dintre două medii, au avut refracție și refracție.
Radiație monocromă (din alte limbi grecești. # 956; # 957; # 959; # 962; - unul, # 967; # 961; # 8182; # 956; # 945; - culoare) - radiație electromagnetică, care are o distribuție foarte redusă a frecvențelor, în mod ideal o frecvență (lungime de undă).
Radiațiile monocromatice se formează în sisteme în care există doar o tranziție electronică permise de la starea excitat la starea de bază.
Exemple: lasere, lămpi cu descărcare în gaz, lămpi cu sodiu, lampă cu mercur.
Coerența (din cohaerenii latini - fiind în comunicare), coerența reciprocă a fluxului de lumină în timp în diferite puncte ale spațiului și (sau) timpului, care se manifestă atunci când sunt adăugate. Oscilațiile sunt numite coerente dacă diferența dintre fazele lor rămâne constantă în timp și, când se adaugă oscilația, determină amplitudinea oscilației totale.
Diferența căii optice. Interferența undelor luminoase.
Diferența dintre căile optice este diferența dintre lungimile optice ale căilor undelor luminoase care au puncte inițiale și finale comune.
Interferența luminii este redistribuirea intensității luminii ca urmare a suprapunerii câtorva unde de lumină coerente. Acest fenomen este însoțit de minimele maxime și de intensitate alternante în spațiu. Distribuția sa este denumită model de interferență. Interferența este una dintre cele mai strălucite manifestări ale naturii luminoase a luminii. Acest fenomen interesant și frumos este observat când două sau mai multe grinzi de lumină sunt suprapuse. Intensitatea fasciculelor de lumină în regiunea de suprapunere are caracter de benzi alternative de lumină și întuneric, intensitatea maximelor este mai mare și minimele mai puțin decât suma intensităților fasciculului. Atunci când se utilizează lumină albă, franjurile de interferență se dovedesc a fi colorate în diferite culori ale spectrului. Cu fenomene de interferență pe care le întâlnim destul de des: pete de ulei de culoare pe asfalt, pictura geamuri de congelare de sticlă, modele de fantezie colorate pe aripile unor fluturi și gândaci - toate acestea este o manifestare a interferenței luminii.
Difracția valurilor și principiul Huygens-Fresnel.
valuri de difractie numit îndoirea obstacolele întâlnite în drumul lor, sau într-un sens mai larg - orice abatere de propagare a undelor de obstacole in apropiere de legile opticii geometrice. Datorită difracției undelor pot intra în umbra geometrică, îndoiți în jurul valorii de obstacole, să pătrundă prin găuri mici în ecrane și așa mai departe .. De exemplu, sunetul este în mod clar audibil peste colțul casei, adică. E. Un val de sunet plic.
Fenomenul de difracție este explicat prin intermediul principiului Huygens, conform căruia fiecare punct la care ajunge valul servește drept centrul valurilor secundare, iar plicul acestor valuri determină poziția frontului undei în următoarea secvență de timp.
Conceptul de formare a unei imagini holografice.
Spre deosebire de fotografia convențională în holografia este înregistrată într-un strat fotosensibil nu este o imagine optică a obiectului de filmare, care caracterizează distribuția luminozității părților sale, ca cartografiere model de interferență subțire și complex obiect holografică a frontului de undă. Acest model este format și înregistrat în grosimea stratului de emulsie sub forma de imagini holografice specifice, rețelele de difracție reprezentând o frecvență spațială diferită, care, în funcție de metoda utilizată în stratul holografic sunt aranjate diferit. Hologramele obținute în acest mod arată vizual ca o înnegrire uniformă.
Polarizarea luminii. Metodele de polarizare a acestuia.
Un val de lumină constă din multe trenuri de unde electromagnetice emise de atomii individuali.
Planul oscilațiilor (planul oscilațiilor vectorului de lumină) este orientat aleator pentru fiecare tren. Prin urmare, în lumina naturală, oscilațiile diferitelor direcții se înlocuiesc rapid și haotic reciproc.
Lumina, în care direcțiile oscilațiilor vectorului de lumină sunt ordonate cumva, se numește polarizată.
Polarizarea luminii - apare când lumina la un anumit unghi cade pe o suprafață, se reflectă și devine polarizată. Lumina polarizată se propagă liber, de asemenea, în spațiu, ca lumina soarelui obișnuită, dar în principal în două direcții - orizontală și verticală. Componenta "verticală" aduce informații utile ochiului unei persoane, permițând recunoașterea culorilor și a contrastului. O componentă "orizontală" creează "zgomot optic" sau strălucire.
Birefringență - separarea fasciculului de lumină atunci când trece prin mediul anizotrope, datorită dependenței indicelui de refracție (deci viteza și val) a orientării polarizarea și cristalografice relativă vectorul de undă. axe, adică pe direcția propagării (vezi Crystal Optics, Anisotropia optică). Atunci când unda de lumină este incident pe suprafața unui mediu anizotropă în acestea din urmă există două valuri care au refractate diferite de polarizare și rulează în direcții diferite, cu dec viteze. Raportul dintre amplitudinile acestor valuri depinde de polarizarea undei incidentului. Distingeți între AD liniare și eliptice. în funcție de proprietățile și simetria cristalelor.
Absorbția luminii. Din motive mecanice.
Absorbția luminii este fenomenul pierderii de energie printr-un val de lumină care trece printr-o substanță. Ca rezultat al absorbției, intensitatea luminii atunci când trece prin materie scade.
Despre cauzele mecanice cuantice de absorbție a luminii, chiar google nu a auzit ...
Împrăștierea luminii, abaterea unui fascicul luminos propagat într-un mediu în toate direcțiile posibile. Lumina este împrăștiată pe neomogenitățile mediului, pe particule și molecule, în timp ce distribuția spațială a intensității, spectrul de frecvență, polarizarea schimbărilor de lumină. Răsturnarea luminii depinde de frecvența luminii, de dimensiunea particulelor împrăștiate. Împrăștierea soarelui pe moleculele de aer explică culoarea albastră a cerului și împrăștierea de particule de praf și vapori de apă - zori puternice la răsărit și apus de soare.
Condiții pentru reflectarea totală a luminii. Ghiduri ușoare.
Când lumina trece de la un mediu dens mai dens la un mediu optic mai puțin dens, se poate observa fenomenul reflexiei totale, adică dispariția unei raze refractate. Acest fenomen este observat la unghiuri de incidență care depășesc un anumit unghi critic # 945; np, care se numește unghiul de limitare a reflexiei totale a luminii.
Fenomenul reflexiei totale poate fi observat cu un exemplu. Dacă vărsați apă într-un pahar și ridicați-o deasupra nivelului ochiului, atunci suprafața apei, privită de jos, pare a fi placată cu argint datorită reflexiei totale a luminii.
Dacă încercăm să privim de sub apă până la ceea ce este în aer, atunci la o anumită valoare a unghiului, sub care vedem, puteți vedea fundul reflectat din apă.
Ghidajul de lumină este un dispozitiv închis pentru transmiterea direcționată a luminii. Incidenta luminii de la capatul ghidajului de lumina se poate propaga de-a lungul acestuia pe distante lungi datorita reflexiei interne totale de pe suprafetele laterale. Utilizarea ghidajelor luminoase poate reduce semnificativ pierderea de energie luminoasă atunci când este transmisă pe distanțe și, de asemenea, utilizarea căilor curbe. Direcția științifică și tehnică, care se ocupă cu dezvoltarea și aplicarea fibrelor optice, se numește fibră optică.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: