Plik

Transcript

Podsumowanie W4 Wzory Fresnela: t  polaryzacja , TE t||  polaryzacja , TM 2cos i cos t sin( i   t ) r   2cos  i cos  t sin(  i   t )cos ( i   t ) sin( θi  θt ) sin(  i   t ) r||   tg( θi  θt ) tg( i   t ) r 1 Przykład – szkło-powietrze: R n1=1, n2=1.5, n2 > n1 +.04 0 -.2 r|| R||  i B /2 r -1 Wojciech Gawlik - Optyka, 2006/07. wykład 5 1/12 Znikanie r|| (@ B) to konsekwencja poprzeczności fal EM i ich oddziaływania z materią B 90o • fala odbita to wynik promieniowania całej objętości ośrodka • przy polaryzacji p, r|| (i =B)=0, • może się odbijać tylko fala o polaryzacji s Wojciech Gawlik - Optyka, 2006/07. wykład 5 2/12 Granica n1>n2 Gdy 2 =  /2, 1  graniczny z z sin 1 n2  sin  2 n1 1 n1 n2 y 1 y x x 90o 2 a co gdy 1 > graniczny ? ? sin  gr 1 ?  n2 n1 n2  gr  arcsin n1 (dla granicy powietrze/szkło, gr = 42o) n2 sin  2  n12sin  2 - prawo Snella: n1sin 1 = n2 sin 2 n1  n2 - w przedziale 0-90o, sin1 , gdy 1 , czyli  n sin  2 1 sin( 1   gr )   n  n  2 sin 1  sin  2  1  C 1 n2 1  n1 sin 2 C możliwe w.t.w., gdy kąt 2 zespolony a cos2 urojony 2 n  cos 2 2  1  sin 2 2  1   1  sin 21  0  n2  Wojciech Gawlik - Optyka, 2006/07. wykład 5 2 n  cos 2  i  1  sin 21  1  im  n2  (tylko „-” ma sens fizyczny) 3/12 Współczynnik odbicia dla n1>n2 r   sin( θ1  θ2 ) sin θ1cos θ2  sin θ2cos θ1 sin θ2cos θ1  im sin θ1 z    * sin( 1   2 ) sin θ1cos θ2  sin θ2cos θ1 sin θ2cos θ1  im sin θ1 z  podobnie dla r|| więc |R ,|||2 = rr* 1 całkowite odbicie ! (wewnętrzne) r 1 R R|| 0 Wojciech Gawlik - Optyka, 2006/07. wykład 5 B gr i /2 4/12 Pole po drugiej stronie? cos 2  im Et  t E0e   ik  r  t E0 e   k  r  k x cos(k , x)  z cos(k , z ) ik ( x sin 2  z cos 2 )  t E0 e i k ( 1 m 2 ) x e k m z z 1  k x sin  2  z cos  2  fala propagująca wzdłuż x y 2 exp. zanik w kier. z x To nie jest fala płaska ! Fala zanikająca: E(z) z  gr y  x z Wojciech Gawlik - Optyka, 2006/07. wykład 5 5/12 Fala zanikająca d >>  d d <<  - zastosowanie: regulowane rozdzielacze wiązek świetlnych - Dośw. Wojciech Gawlik - Optyka, 2006/07. wykład 5 6/12 Miraże Wojciech Gawlik - Optyka, 2006/07. wykład 5 n1>n2 7/12 Daleki odbiór fal radiowych – odbicie od jonosfery e 2 N el n   0   1  2 0 m  2 Wojciech Gawlik - Optyka, 2006/07. wykład 5 - silna zależność od aktywności Słońca -  częstość graniczna 8/12 Mikroskopia bliskiego pola Wojciech Gawlik - Optyka, 2006/07. wykład 5 9/12 Światłowody - wykorzystują całkowite odbicie - problemy a) wprowadzenie i wyprowadzenie wiązki b) fala zanikająca (specjalne konstrukcje, płaszcz) c) absorpcję – specjalne materiały (kwarc) i odpowiednia dł. fali d) zginanie – minimalny kąt zgięcia e) zniekształcenia krótkich impulsów Wojciech Gawlik - Optyka, 2006/07. wykład 5 10/12 Odbicie od metali • duża koncentracja swobodnych elektronów  silna absorpcja, silne oscylacje swobodnych elektronów oscylacje swob. elektronów  z „częstością plazmową” ne 2     p2  L 0 m 2  propagacja w głąb metalu silnie osłabiana,  różnica faz między polami E i B (inaczej niż w dielektrykach)  zespolona stała dielektryczna i E  E0 e   i ( k r  t ) Wojciech Gawlik - Optyka, 2006/07. wykład 5    n  i z dużym    k  n  k    c c 2 2 11/12    p 2     L 1            k    c 2 2  1) dla  > p ,  jest dodatnie a k rzeczywiste, R Ir  I0  1  1 2 /p  współcz. odbicia 0.8 1 1 R 2) dla  < p , k jest urojone, brak propagującej fali sinusoidalnej, ampl. zanika wykładniczo i cała energia jest w fali odbitej .5 /p (kompensacja prądów związanych z L i z oscylacjami elektronów) 3) dla  ;  =1, tzn.    min   p 2 0 0.8 1 L 11 1  L 1 (minimum plazmowe) brak odbicia, R=0 2 Al R Ag Au 1 .50.5 „metaliczny” odblask i kolory metali 0 00 0 0 0 Wojciech Gawlik - Optyka, 2006/07. wykład 5 1 1 2 2 3 y 3 4 4 5 55 ħ [eV] 12/12