Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Фізичні основи механіки / Zachek_6_khvilova_optika.doc
Скачиваний:
91
Добавлен:
12.02.2016
Размер:
5.39 Mб
Скачать

Лубченко андрій федорович

(1921-1977)

Вперше розвинув теорію природного і магнітного обертання площини поляризації світла молекулярними кристалами в області екситон­них збуджень при слабкій екситон-фононній взаємодії.

Влох орест григорович

(нар.1934 р.)

Відкрив(1964-69рр.) із І.С.Жолудєвим теоре­тич­но і підтвердив експериментально нове яви­ще – електрогірацію. Воно полягає в тому, що при проходженні світла перпендикулярно до оптичної осі кристала під дією електричного поля відбувається повертання еліпса поляри­зації світла.

Стасюк ігор васильович

(нар.1938 р.)

Розробив на мікроскопічному рівні теорію природної та індукованої електричним полем оптичної активності діелектричних кристалів та явища п’єзогірації, при якому причиною ефекту є постійне механічне напруження, прикладене до кристалу.

§106. Ефект Доплера

Якщо джерело світла і приймач світлових хвиль нерухомі один відносно одного, то частота коливань, що сприймається приймачем, дорівнюватиме частотіколивань джерела. Якщо ж джерело або приймач рухаються один відносно одного, то частота, що сприймається прий­мачем, може виявитись відмінною від. Це явище називаєтьсяефектом Доплера.

Зв’яжемо з джерелом світла початок координат системи K, а з приймачем – початок координат системи . ОсіХі спрямуємо вздовж вектора швидкості, з якою система рухається відносно системиK(рис. 266).

Рівняння плоскої світлової хвилі, що випромінюється джерелом у напрямку до приймача, буде в системі Kмати вигляд

.

Тут – частота хвилі, що фіксована в сис­теміK, тобто частота з якою коливається джерело.

Згідно з принципом відносності закони природи мають однаковий вигляд у всіх інерціальних системах відліку. Тому в системі хвиля описується рівнянням:

,

де – частота, що фіксована в системі відліку , тобто частота, що сприймається приймачем.

Рівняння хвилі в системі можна отримати з рівняння в системіK, перей­шовши відxіtдо і за допомогою перетворень Лоренца:

,,,.

Отримуємо

.

Це рівняння описує в системі ту саму хвилю, що і рівняння. Тому повинно виконуватися такі співвідношення:

Змінимо позначення: циклічну частоту джерела позначимо, а частоту приймача. В результаті

.

При віддаленні приймача і<; при наближенні приймача до джерела і>.

Перейшовши від циклічної частоти до лінійної, отримаємо

.

Якщо кут між напрямом спостереження і напрямом швидкості, що вимірюються в системі відліку, зв’язаній з спостерігачем, дорівнює , то

.

Формула

описує поздовжній ефект Доплера, який спостерігається під час руху приймача вздовж лінії, що з’єднує його з приймачем. Якщо <<c, то

.

Обмежившись членами порядку /c, отри­маємо, звідси відносна зміна частоти.

Зазначимо, що при віддаленні джерела і приймача один від одного спостерігається зсув в область довших хвиль , так зване червоне зміщення. При наближенні – зсув в область ко­ротших хвиль, так зване фіолетове зміщення.

Крім поздовжнього ефекту, для світлових хвиль також існує поперечний ефект Доплера. Він полягає в зменшенні частоти, яка сприймається приймачем, і спостерігається в тому випадку, коли вектор відносної швидкості напрямлений пер­пендикулярно вздовж прямої, що проходить через приймач і джерело (наприклад, джерело рухається по колу, в центрі якого поміщено приймач).

У такому разі

.

Відносна зміна частоти при поперечному ефекті Доплера

.

Вона значно менша, ніж при поз­довжньому ефекті.

Рис. 7

266

Соседние файлы в папке Фізичні основи механіки