Угловая дисперсия

Угловой дисперсией спектральных приборов называется величина

В случае решетки, угловая дисперсия равна

Приближенное выражение справедливо в случае малых дифракционных углов.

Р азрешающая способность

Разрешающей способностью спектрального прибора принято называть отношение

,

где – минимальный интервал между двумя близкими спектральными линиями, при котором они могут быть разрешены, то есть, отделены одна от другой. В качестве

критерия разрешения используется обычно критерий разрешения Рэлея. Спектральные линии с близкими значениями и считаются разрешенными, если главный максимум дифракционной картины для одной длины волны совпадает по своему положению с первым дифракционным минимумом в том же порядке для другой длины волны (см. рис.).

Фотографии дифракционных изображений двух близких источников:

на верхних фото – случаи недостаточного разрешения,

на нижних – искомые точки разрешаются

Поляризация электромагнитной волны

Состояние поляризации определяют по проекционной картине – по типу траектории конца вектора (напряженности электрического поля) в проекции на плоскость, перпендикулярную направлению распространения при наблюдении навстречу волне.

Пусть волна распространяется в направлении оси x. Колебания вектора в волне могут быть представлены как сумма взаимно перпендикулярных колебаний:

,

где - разность фаз.

Электромагнитная волна одной частоты в общем случае имеет эллиптическую поляризацию.

(1)

Ориентация эллипса и его параметры зависят от соотношения между амплитудами колебаний a₁ и a₂ и от разности фаз . Если в формуле (1) , то эллипс поляризации превращается в окружность - круговая поляризация (рис. а):

если в формуле (1) , то эллипс поляризации вырождается в отрезок прямой - линейная поляризация (рис. б):

Рис. Изображение круговой (а) и линейной (б) поляризаций электромагнитной волны.

Естественный и поляризованный свет

Естественный свет от таких источников, как Солнце, лампы накаливания, газоразрядные лампы является неполяризованным.

Если вектор в каждом цуге разложить на две компоненты, то на колебания вдоль осей y и z в среднем приходится одна и та же интенсивность:

,

где – интенсивность естественного света.

Рис. Схематическое представление естественного света

Рис.

Получение плоскополяризованного света с помощью поляризатора (а); прохождение

плоскополяризованного света через поляризатор (б)

Закон Малюса

В случае падающего естественного света интенсивности (рис.) через поляризатор пройдет только

половина его интенсивности:

П оляризаторы – это приборы для получения поляризованного света.

Частично - поляризованный свет

Частично - поляризованный свет можно рассматривать как смесь поляризованного с естественным. Для такого света вводится понятие степени поляризации (Р):

Формулы Френеля

, ,

,

где

и – амплитуды падающих волн,

и – амплитуды отраженных волн,

и – амплитуды преломленных волн.

Закон Брюстера.

Если на границу раздела двух оптических сред падает естественный свет под углом Брюстера

(α₁=α_Бр, tgα_Бр=n₂/n₁), то отраженный свет полностью поляризован так, что колебания напряженности электрического поля происходят перпендикулярно плоскости падения. Преломленный свет оказывается частично поляризованным. Угол между отраженным и преломленным лучами составляет /2, то есть (см. рис.)

19