11Электормагнитные волны. Скорость распр. Энергия эмв

Причиной возникновения ЭМВ согласно теории Максвелла явл. любые ускоренно. движущиеся электрич. заряды. У-я описывающие эмв явл-ся решением системы уравнения Максвелла.

В ЭМВ вектора Е и Н всегда перпендикулярны друг другу и кроме того перпендик скорости

они образуют правовинтовую систему:

Частота колебаний и фаза колебаний векторов Е и Н одинаковы:

Скорость распределения в вакууме явл. предельной скоростью распределения взаимодействий и явл. универсальной физической константой(скорость света)=3*10^8 м/с показатель преломления среды характеризует ее оптическую плотность и показывает во сколько раз скорость света в вакууме больше скорости электромагнитной среды в данной среде n=c/V

Энергия электромагнитной волны состоит из электрической и энергии магнитного поля.

W=We+Wн=EEoE^2=µµ0H^2

W~A^2 – квадрат ее амплитуды

Интенсивность световой волны это средняя по времени значение энергии проходящей через единицу площади поверх, за ед. времени I~A^2

12 Интерференция света. Условия образования max и min.

Электромагнитные волны распространяются в пространстве независимо друг от друга и для них справедлив принцип суперпозиции. Интерференция – процесс перераспределения в пространстве энергии возникающей при наложении когерентных волн

Когерентность – согласованное протекание колебательных и волновых процессов.

Волны когерентны если:

1Если у них одинаковая частота

2Постоянную во времени разность фаз в точке наложения.

Пусть в некоторой точке накладываются 2 волны одинаковой частоты и одинаково направленных колебаний.

Е₁=А₁cos(wt+φ₀)

E₂=A₂cos(wt-φ₀)

Результирующие колебания имеют вид:

E=Acos(wt-φ₀)

A²=A₁²+A₂²+2A₁A₂cosδ

δ – разность фаз складываемых волн в точке наложения.

Разность фаз зависит от оптической разности хода волн в точке наложения

δ=(2π/λ)*∆

∆ - оптическая разность хода

∆=L₂-L₁

L – оптический путь луча, величина имеющая размерность длины и учитывает изменение скорости при переходе волны из одной среды в другую

L=nl – показатель преломления среды

Услов. max если ∆ = целому числу длин волны в вакууме(четному числу полуволн) ∆=±mλ₀=±λ₀/2(m=0; 1; 2…), то δ=±2mπ и колебания возбуждаемые в т. М будут проходить в одинаковой фазе

Условие min: Если А=нечетному числу полуволн ∆=±(2m+1)*λ₀/2 (m=0; 1; 2…) то δ=±(2m+1)π и колебания возбуждение в т. М будут происходить в противофазе.

13 Интерференция света от плоскопараллельной пленки. Кольца Ньютона.

max: ∆=2m(λ₀/2)=m λ₀(m=0; 1; 2…)

min: ∆=(2m+1)* λ₀/2 (m=0; 1; 2…)

При вычислении ∆ следует учитывать, что если луч отражается от более плотной среды то к его оптическому пути следует добавлять поправку λ₀/2, т.к. происходит изменение фазы в отраженной волне на противоположную (в т.А)

– опт. разность хода световых волн отраженных от верхней и нижней поверхности тонкой пленки находящейся в воздухе(n₁>n₀)

(n₁>n₀) – потеря полуволн в т. А(-λ/2)

(n₁<n₀) – потеря полуволн в т. В(+λ/2)

Кольца Ньютона На плоскопараллельную пластинку кладут плосковыпуклую линзу. Полосы равной толщены имеют вид концентрических окружностей с учетом d²→0

Радиусы светлых колец:

Радиусы темных колец: