Коефіцієнти відбивання та проходження електромагнітних хвиль.

На межі поділу діелектричних середовищ енергія падаючої хвилі перерозподіляється між відбитою і заломленою. Цей перерозподіл інтенсивностей хвиль характеризується коефіцієнтами відбивання і заломлення. Коефіцієнт відбивання r – відношення інтенсивності відбитої хвилі до інтенсивності падаючої. Величини коефіцієнта відбиття і коефіцієнта проходження потрібно підібрати так, щоб були задоволені граничні умови. Граничних умов два: рівність тисків і рівність швидкостей частинок по обидва боки кордону. Зі сторони першої середовища береться сумарне поле падаючої та відбитої хвилі, з боку другої - поле минулої хвилі.

Коефіцієнт проходження - D - комплексна фізична величина, що дорівнює відношенню густини потоку ймовірності І_пр для хвилі де Бройля, яка "проходить" через потенційний бар’єр, до густини потоку ймовірності І_пад для хвилі де Бройля, яка "падає" на потенційний бар’єр:

D = І_пр/І_пад.

Коефіцієнт проходження є безрозмірнісною величиною, а його одиниця - число 1.

Коефіцієнт відбиття - [R] - комплексна фізична величина, що дорівнює відношенню густини потоку ймовірності Івідб для хвилі де Бройля, яка "відбивається" від потенційного бар’єру, до густини потоку ймовірності Іпад для хвилі де Бройля, яка "падає" на потенційний бар’єр:

R = І_відб/І_пад.

Коефіцієнт відбиття є безрозмірнісною величиною, а його одиниця - число 1.

128.ДИСПЕРСІЯ СВІТЛА. ДОСЛІДЖЕННЯ НЬЮТОНА.
Поширюючись у речовині, електромагнітна хвиля взаємодіє з нею. Внаслідок цього речовина впливає на поширення електромагнітної хвилі. Зокрема, швидкість хвилі змінюється в разі переходу з однієї речовини в іншу. Як уже встановлено, наслідком залежності швидкості електромагнітної хвилі, зокрема видимого світла, від природи речовини є явище його заломлення на межі двох середовищ. Показник заломлення визначають відношенням швидкостей хвилі в кожній із речовин. Зокрема, для випадку, коли хвиля переходить із вакууму в речовину, показник заломлення визначається за формулою:

Таку залежність можна записати лише для певної довжини хвилі. Експериментальні дослідження засвідчують, що хвилі різних довжин (частот) поширюються в певному середовищі з різними швидкостями. Це пояснюють тим, що хвилі різної довжини зазнають різних впливів з боку речовини. Наслідком залежності швидкості поширення електромагнітної хвилі від її частоти є залежність показника заломлення від довжини хвилі:

Явище залежності показника заломлення від довжини хвилі називають дисперсією.

Внаслідок зміни показника заломлення змінюється також довжина хвилі.

,

де - хвильове число, - довжина хвилі, -показник заломлення, - циклічна частота, c - швидкість світла.

Відношення

називають фазовою швидкістю.
Перше ґрунтовне дослідження прояву явища дисперсії провів у 1666 р. видатний англійський фізик І. Ньютон. Свої дослідження він розпочав на установці, основною частиною якої була трикутна призма. Він розмістив її на підставці у затемненій кімнаті і спрямував на неї пучок білого сонячного світла, яке проходило крізь малий отвір у віконниці.
На білому екрані, розміщеному за призмою, з явилася різнобарвна стрічка, названа І. Ньютоном спектром. В одержаному спектрі спостерігалися всі кольори — від червоного до фіолетового.
Коли вузький пучок світла падає на бічну грань призми ЛВ, окремі хвилі з різною довжиною зазнають різного заломлення внаслідок явища дисперсії. Тому пучок білого світла розкладається на окремі кольори. Процес повторюється і на грані призми ВС. Отже, паралельний пучок білого світла, пройшовши крізь трикутну призму, стає розбіжним. Складові хвилі в ньому поширюються в різних напрямках. Потрапивши на білий екран, вони забарвлюють його в різні кольори. Послідовність цих кольорів така: червоний, оранжевий, жовтий, зелений, голубий, синій, фіолетовий.
Трикутна призма розкладає пучок білого світла на кольорові складові. При зведенні різнокольорових пучків одержується білий пучок. Якщо «кольорові» хвилі зібрати в один пучок, то на екрані, на який він падає, спостерігатимемо білу пляму