Перенос энергии электромагнитной волной

Перенос энергии волной характеризуется вектором Умова:

Где: - фазовая скорость волны;

- объемная плотность переносимой энергии

Спектр электромагнитных волн – это весь диапазон частот или длин вол электромагнитного поля, которое существует в природе. Этот спектр достаточно широк, поэтому его, для удобства классификации и работы с ним, разделяют на несколько диапазонов.

Все диапазоны электромагнитных вол по мере возрастания их частоты или длины волны располагают на так называемой «шкале электромагнитных волн». На этой шкале размещены (в порядке возрастания частоты) следующие диапазоны:

1. Низкочастотные электромагнитные волны (от нескольких Гц до 100 кГц).

2. Радиоволны (от 100 кГц до 300 ГГц).

3. Инфракрасное излучение (от 300 ГГц до 400 тыс. ГГц).

4. Видимый свет (от 400 до 800 тыс. ГГц).

5. Ультрафиолетовое излучение (от 800 тыс. ГГц до 30 млн. ГГц).

6. Рентгеновское излучение.

7. Гамма излучение.

 

 

46) Основные понятия оптики (1)

1. Угол падения: угол между падающим лучом и перпендикуляром, восстановленным из точки падения (угол ).

2. Угол отражения: угол между
отражённым лучом и перпендикуляром, восстановленным из точки падения (угол
3. Угол преломления: угол между
преломлённым лучом и перпендикуляром, восстановленным из точки падения (угол ).
4. Абсолютный показатель (коэффициент) преломления среды:

Где: – скорость света в вакууме;

– скорость света в среде.

5. Относительный показатель (коэффициент) преломления (второй среды относительно первой):

где – скорость света в первой среде,

– скорость света во второй среде

6. Закон отражения света:
а) Угол падения равен углу отражения;
б) луч падающий, луч отраженный и перпендикуляр, восстановленный из точки падения, лежат в одной плоскости.

7. Закон преломления света:
а) Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления равно отношению абсолютных показателей преломления сред:

б) луч падающий, луч преломлённый и перпендикуляр, восстановленный из точки падения, лежат в одной плоскости.

8. Закон обратимости световых лучей. Согласно этому закону луч света, распространившийся по определённой траектории в одном направлении, в точности повторит свой ход при распространении в обратном направлении. При этом:

9. Если – геометрическая длина пути, проходимого лучом (в разделе «механика» мы говорили просто «путь», то есть – длина траектории), то произведение , где – абсолютный показатель преломления среды, называется оптической длиной пути.

10. При переходе света из вакуума в среду с абсолютным показателем преломления его частота не меняется:
где – длина волны в вакууме, – длина волны в среде.

 

 

* отражение и преломления волн на границе раздела двух сред(не знаю что именно тут нужно)

 

 

ПОКАЗАТЕЛЬ ПРЕЛОМЛЕНИЯ, или КОЭФФИЦИЕНТ ПРЕЛОМЛЕНИЯ, -отвлеченное число, характеризующее преломляющую силу прозрачной среды. Показатель преломления обозначается латинской буквой π и определяется как отношение синуса угла падения к синусу угла преломления луча, входящего из пустоты в данную прозрачную среду:

n = sin α/sin β = const или как отношение скорости света в пустоте к скорости света в данной прозрачной среде: n = c/νλ из пустоты в данную прозрачную среду. Показатель преломления считается мерой оптической плотности среды

 

Полное внутреннее отражение — внутреннее отражение, при условии, что угол падения превосходит некоторый критический угол. При этом падающая волна отражается полностью, и значение коэффициента отражения превосходит его самые большие значения для полированных поверхностей. Коэффициент отражения при полном внутреннем отражении не зависит от длины волны.

В оптике это явление наблюдается для широкого спектра электромагнитного излучения, включая рентгеновский диапазон.

В геометрической оптике явление объясняется в рамках закона Снеллиуса. Учитывая, что угол преломления не может превышать 90°, получаем, что при угле падения, синус которого больше отношения меньшего показателя преломления к большему показателю, электромагнитная волна должна полностью отражаться в первую среду.

Волново́д — искусственный или естественный направляющий канал, в котором может распространяться волна. При этом поток мощности, переносимый волной, сосредоточен внутри этого канала или в области пространства, непосредственно примыкающей к каналу.

 

47) Интерфере́нция све́та — перераспределение интенсивности света в результате наложения (суперпозиции) нескольких когерентных световых волн

Когере́нтность (от лат. cohaerens — «находящийся в связи») — скоррелированность (согласованность) нескольких колебательных или волновых процессов во времени, проявляющаяся при их сложении.

Оптическая разность хода (англ. optical distance difference, optical length difference, optical path difference) - это разностьоптических длин путей световых волн, имеющих общие начальную и конечную точки