Принцип Ферма.

Полное внутреннее отражение.

ПОЛНОЕ ВНУТРЕННЕЕ ОТРАЖЕНИЕ электромагнитных волн, происходит при прохождении их из среды с большим показателем преломления n1 в среду с меньшим показателем преломления n2 под углом падения a, превышающим предельный угол aпр, определяемый соотношением sinaпр=n2/n1. Полным внутренним отражением объясняется блеск капелек росы, бриллианта, распространение света по световодам. Впервые полное внутреннее отражение описано в 17 в. И. Кеплером как прямое следствие закона преломления света.

Свет как электромагнитная волна.

СВЕТОВАЯ ВОЛНА - электромагнитная волна видимого диапазона длин волн (см. Свет). Частота световой волны (или набор частот) определяет "цвет". Энергия, переносимая световой волной, пропорциональна квадрату ее амплитуды.

Диапазон световых волн.

Диапазон световых волн лежит между 4 550 (фиолетовый цвет) и 7 600 (красный цвет) ангстрем. Скорость распространения света 300 000 км в секунду

Принцип Гюйгенса.

Когерентность волн.

Волны и возбуждающие их источники называются когерентными, если разность фаз волн не зависит от времени. Волны и возбуждающие их источники называются некогерентными, если разность фаз волн изменяется с течением времени. Формула для разности фаз:

, где , ,

– скорость распространения волны, одинаковая для обеих волн в данной среде. В приведенном выше выражении от времени зависит только первый член. Две синусоидальные волны когерентны, если их частоты одинаковы (ω₁ = ω₂), и некогерентны, если их частоты различны.

Для когерентных волн (ω₁ = ω₂ = ω) при условии α₂ - α₁ = 0

,

.

Амплитуда результирующих колебаний в любой точке среды не зависит от времени. Косинус равен единице, а амплитуда колебаний в результирующей волне максимальна во всех точках среды, для которых , где или , (так как )

Величина называется геометрической разностью хода волн от их источников B₁ и B₂, до рассматриваемой точки среды.

Амплитуда колебаний в результирующей волне минимальна во всех точках среды, для которых

, где ,

или

.

При наложении когерентных волн квадрат амплитуды и энергия результирующей волны отличны от суммы квадратов амплитуд и суммы энергий накладываемых волн.

Интерференция.

ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ ВОЛН - явление, наблюдающееся при одновременном распространении в пространстве нескольких волн и состоящее в стационарном (или медленно изменяющемся) пространственном распределении амплитуды и фазы результирующей волны. Интерференция волн возможна, если разность фаз волн постоянна во времени, т. е. волны когерентны (см. Когерентность). Интерференция волн возникает для волн любой природы и частоты.

ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ СВЕТА - пространственное перераспределение энергии светового излучения при наложении двух или нескольких световых волн; частный случай интерференции волн. Интерференция света наблюдается на экране или иной поверхности в виде характерного чередования светлых и темных полос или пятен (для монохроматического света) или окрашенных участков - для белого света.

ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ РАДИОВОЛН - может происходить за счет взаимодействия прямой волны с отраженной от поверхности Земли или от ионосферы; волн, прошедших разные пути в тропосфере, или волн, отраженных разными участками ионосферы, и др.