Дисперсия света. Групповая скорость.

Диспе́рсия све́та (разложение света) — это явление, обусловленное зависимостью абсолютного показателя преломления вещества от частоты(или длины волны) света (частотная дисперсия), или, то же самое, зависимость фазовой скорости света в веществе от длины волны (или частоты). Экспериментально открыта Ньютоном около 1672 года, хотя теоретически достаточно хорошо объяснена значительно позднее.

Групповая скорость — это величина, характеризующая скорость распространения «группы волн» - то есть более или менее хорошо локализованной квазимонохроматической волны (волны с достаточно узким спектром). Групповая скорость во многих важных случаях определяет скорость переноса энергии и информации квазисинусоидальной волной (хотя это утверждение в общем случае требует серьёзных уточнений и оговорок).

Групповая скорость определяется динамикой физической системы, в которой распространяется волна (конкретной среды, конкретного поля итп). В большинстве случаев подразумевается линейность этой системы (точно или приближенно).

Для одномерных волн групповая скорость вычисляется из закона дисперсии:

,

где — угловая частота, — волновое число.

Групповая скорость волн в пространстве (например, трехмерном или двумерном) определяется градиентомчастоты по волновому вектору :

Замечание: групповая скорость вообще говоря зависит от волнового вектора (в одномерном случае - от волнового числа), то есть вообще говоря различна для разной величины и для разных направлений волнового вектора.

Билет№17

Работа сил электростатического поля. Потенциал.01

Работа сил

Электростатического поля

….......

…........

…........

• мы учли, что

….....

• Отсюда для работы на пути 1–2 получаем

(2.23)

• Следовательно, силы, действующие на заряд q' в

поле неподвижного заряда q, являются

потенциальными.

…....

• где El – проекция вектора Е на направление

элементарного перемещения d l

Интеграл вида (2.24) называется

Циркуляцией по контуру.

• Таким образом, для электростатического

Поля является характерным то, что

Циркуляция вектора напряженности по

Любому замкнутому контуру равна нулю.

Потенциал.

• Для разных пробных значений q′ отношение

Wp/qпр будет постоянным

(2.25)

(2.26)

• ведичина φ ─ называется потенциалом поля

В данной точке и используется, наряду с

Напряженностью поля, для описания

Электрических полей

Из 225 и226 получаем

Работа, совершаемая силами поля нес-

кольких зарядов над зарядом q′, будет равна

…..

С учетом (2.23) получаем

….......

Для потенциальной энергии заряда q′ в поле

Системы зарядов получаем выражение

….

Потенциал поля, создаваемого системой за-

Рядов, равен алгебраической сумме потен-

Циалов, создаваемых каждым из зарядов в

Отдельности

Из 226 вытекает что

Потенциал численно равен работе, которую

Совершают силы поля над единичным

Положительным зарядом при удалении его

Из данной точки поля на бесконечность

Поглощение света. Рассеяние света.сайт

При прохождении света через вещество интенсивность сета

Может ослабляться в результате рассеяния и

Поглощения Рассеяние света – явление, при котором

Распространяющийся в среде световой пучок

Отклоняется по всевозможным направлениямУсловие для рассеяния света - наличие оптических

Неоднородностей (т.е. областей с отличным от среды

показателем преломления), которые не поглощают свет)Виды рассеяния света:

а) Явление (рассеяние) Тиндаля - рассеяние в мутных

Средах

Мутной называют среду с явно выраженными

Оптическими неоднородностями

Неоднородности – мелкие инородные частицы в

Однородном веществе

Примеры мутных сред:

– дым (мельчайшие твердые частицы в газе)

– туман (капли жидкости в воздухе, газе)

– суспензия клеток

– эмульсия (дисперсная система, состоящая из

Нерастворяющихся друг в друге жидкостей)молекулярное рассеяние – возникает в чистом веществе

Из-за статистического отклонения молекул от

Равновесного распределения (флуктуации плотности)

Интенсивность рассеянного света (Iрас) зависит

От длины световой волны (l) и размера (х)

оптических неоднородностей:

…

…....