Имя: ( регистрация? ) Пароль ( забыл? )

Главная Новости

Полное внутреннее отражение

Опубликовано: 07.10.2018

видео Полное внутреннее отражение

Полное внутреннее отражение.

Вновь устремимся к формулировке закона Сиелля: . В этом моменте, возможно, представится два случая.



1. Оптическая плотность Среды 2 превосходит оптическую плотность Среды 1, точнее . В таком условии постоянно , а оттого, что угол падения  находится в интервале , преломленная волна имеется при любом угле падения.


Оптика. Полное внутреннее отражение. Урок 93

2. Среда 2 является оптически менее плотной, . Тут всё время , отчего проявится такое значение угла падения, в котором преломлённая волна пойдет под углом параллельно границе раздела . Это предоставленное критическое значение угла падения имеет наименование угла полного внутреннего отражения:


Полное внутреннее отражение. Учебный фильм по оптике

В обычном представлении при углах падения  преломленной волны не существует, внутрь первой среды полностью отражается энергия падающей волны.

При создании призм в оптике широко используется явление полного внутреннего отражения, изменяющего направление пучка лучей. Схожие устройства долгое время находили применение и в диапазоне СВЧ, к примеру, на миллиметровых волнах.

Данный анализ эффекта полного внутреннего отражения является не полным оттого, что с одной стороны, нет определённого ответа на вопрос о том, что проистекает при углах падения , больших, чем . При другом мнении, стало бы весьма рационально освоить структуру поля в Среде 2 при существовании полного внутреннего отражения. Обращаясь к формуле  и предполагая , видим, что при  величина , соответственно, должна быть больше единицы. Несомненно, что такая ситуация невозможна при любых вещественных значениях угла преломления. Однако, не секрет, что синус, рассматриваемый как функция комплексного аргумента, может принимать любые, в том числе и большие значения. Исходя из этого, предположим, что при  угол преломления  получает мнимое приращение. При этом можно произвести запись

Где а – это мнимая часть угла преломления. Подставляя выражения  и , получаем .

Данное соотношение по математической форме крайне походит на выражение для комплексной амплитуды плоской волны, распространяющейся в среде с потерями, тем не менее, между ними имеется принципиальная разница, так как в выражении  вдоль координаты z происходит экспоненциальное уменьшение амплитуды волны, в тот момент как волна распространяется вдоль координаты y. Эти волны имеют название неоднородных плоских волн. Неоднородная плоская волна с физической точки зрения распространяется вдоль границы раздела, как бы немного «прилипая» к ней. Выявленная особенность предоставляет основание назвать такие волны поверхностными волнами.

Сначала может показаться, что введено несколько искусственное понятие комплексного угла преломления. По-существу, всё-таки, справедливо подобное расширение понятия плоской волны, оттого, что комплексная амплитуда вида  служит решением уравнения Гельмгольца  в чём можно удостовериться непосредственной подстановкой, приняв во внимание, что . Так как , постоянная распространения поверхностной полны  всегда больше, чем с той же самой частотой постоянная распространения однородной плоской волны, исходящей в среде 2.

Ввиду того, что непосредственно связана постоянная распространения с фазовой скоростью соотношением , приходим к выводу, что исходят поверхностные волны с меньшей скоростью, чем подобающие однородные плоские волны. Поверхностные волны по данной причине нередко именуются замедленными волнами. Максимальное замедление получается тогда, когда падающая волна исходит параллельно границе раздела, то есть, при .

При этом

Тем самым, в менее плотной среде фазовая скорость волн в пределе стремится к величине, свойственной более плотной среде.

Произведём остановку в вопросе о глубине проникновения волн при явлении полного внутреннего отражения в Среду 2. Из формулы  исходит, что глубина, на которой амплитуда поля уменьшается в е раз, равна , отчего поле в Среде 2 имеется лишь в поверхностном слое, толщина которого порядка одной длины волны. Немаловажно заметить, что глубина проникновения поля в менее плотную среду с замедлением фазовой скорости уменьшается.





Популярное
    Как приготовить плов
    Одно из самых популярных блюд Ближнего и Среднего Востока, плов, прекрасно известно и любимо и в России. Достоверно установить происхождение этого блюда вряд ли представляется возможным. Вероятнее всего,

    Как приготовить блины
    Блины — одно из чудес русской кухни. Рецепт блинов прост, как и всё гениальное. При этом приготовление блинов — целая наука. А блины на масленицу - один из самых вкусных обычаев. Многих очень интересуют

    Суши доставка меню
    Многие женщины просто не представляют свою жизнь без новых кулинарных рецептов. Освоив кулинарные азы своей страны, они узнают новые блюда других народов. Сейчас в нашу жизнь вошли вкусные экзотические

    Рейтинг суши
    В рацион многих граждан России уже давно вошел такой продукт как суши. Сейчас уже никто не воспринимает данное блюдо экзотическим, как это было всего несколько лет назад. Существуют сторонники суши и

    Столица здоровья
    Если вы человек болезненный и нуждаетесь в квалифицированной медицинской помощи, но при этом являетесь гражданином России, то вам несказанно повезло. Особенно здорово, ели лечение потребовалось в Москве.

    Безоперационное лечение геморроя
    Геморрой - один из самых частых на сегодняшний день заболеваний. Возникновению геморроя способствует сидячий образ жизни, ожирение, частые запоры и беременность. Под воздействием этих факторов происходит

    Выездной бар
    Современные тенденции меняют моду, в том числе и в проведении разного рода мероприятий. Сегодня совсем не модно проводить празднования за роскошно уставленными столами, куда удобнее организовать хороший

    Здоровый образ жизни
    Здоровый образ жизни, завоевавший большую популярность среди взрослого населения в последнее время, оказывается по зубам далеко не всем. Изначально зародившееся желание быть здоровым

    Color city Alpaca Cashmere
    Пальто из  натурального кашемира отлично выглядят и  идеально подходят для переменчивой весенней погоды. В  их  состав входит шерсть горных коз, сохраняющая тепло и  при этом

    Леска монофильная
    На прочность лески влияют условия ловли. Если часто приходится рыбачить в жаркую погоду на солнечной стороне, то леска быстрее изнашивается. Агрессивные солнечные лучи разрушают верхний слой монофила,











Реклама
CopyRight © 2020.
rss