Оптика. Мартынова Г.П. - 33 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СГАУ | Самара

Составители: 

Рубрика: 

2. ОПТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ НА ГРАНИЦЕ РАЗДЕЛА СРЕД
Лекция 5. Энергетика отражения и преломления
Из опыта хорошо известно, что луч света, падающий на границу раз-
дела двух оптически разных сред, разделяется на два луча: отраженный и
преломленный. Направление распространения, интенсивность и поляриза-
ция этих лучей зависят как от состава сред, так и от параметров исходного
светового пучка – его направления, интенсивности и поляризации. Необ-
ходимо исследовать
эту зависимость, чтобы управлять светом для форми-
рования изображений (при использовании линз, призм, зеркал), осуществ-
лять спектральное разложение света, получать свет заданной поляризации.
Отражение света используется в лазерных резонаторах, в высокоточных
измерительных интерферометрах, в оптоволоконной технике.
Граничные условия для электромагнитного поля
Теория отражения и преломления света строится на основе уравнений
Максвелла и граничных условий для электромагнитного поля. Из электро-
динамики известно, что на границе раздела диэлектриков нормальные
компоненты напряженности электрического и магнитного полей терпят
разрыв, а тангенциальные (параллельные поверхности раздела) должны
быть непрерывны. Условие непрерывности имеет вид:
Е
1
τ
= Е
2
τ
, Н
1
τ
= Н
2
τ
,
(2.1)
где цифры «1» и «2» относятся к разным средам по обе стороны границы, а
индекс «
τ
» обозначает тангенциальную компоненту.
yN,
G
Рис.11. Отражение и преломле-
ние плоской волны
ψ
пр
k
G
отр
k
G
n
k
G
n
2
n
1
ϕ
′
ϕ
Пусть на плоскую границу двух
прозрачных непроводящих сред с пока-
зателями преломления n
1
и n
2
падает
плоская гармоническая волна, волновой
вектор которой лежит в плоскости y =
const (рис.11). Углы между нормалью
N
G
к границе и волновыми векторами
падающей, отраженной и преломлен-
ной волн обозначаются соответственно
ϕ
,
ϕ
′ и
ψ
.
31

Страницы