21.)Отражение и преломление света на границе раздела двух диэлектриков

1. Угол отражения равен углу падения.

2. Произведение n sinθ одинаково как для падающего луча, так и для преломленного (закон Снелла)

3. Интенсивность отраженного света зависит как от угла падения, так и от направления поляризации. Для вектора Е, перпендикулярного плоскости падения, коэффициент отражения R равен

R_┴=

Для вектора Е, параллельного плоскости падения, коэффициент отражения R|| равен

R_║=

4. Для перпендикулярно падающего луча (разумеется, при любой поляризации!)

²

Коэффициентотражения-отношение потока излучения , отражённого телом, к упавшему на него потоку излучения.

R=│ │, где j_r— ток вероятности волны отражённой от барьера,

j_i— ток вероятности падающей на барьер волны.

Коэффициент преломления-измерение способности прозрачной среды, такой как стекло, преломлять (изгибать) свет. Это соотношение скорости света в вакууме к его скорости в среде; вычисляется путем деления синуса угла преломления на синус угла падения входящего света: n_1,2= =

Поляризация света при отражении и преломлении на г 555g65if 88;анице двух диэлектриков

Если естественный свет падает на г 555g65if 88;аницу раздела двух диэлектриков (например, воздуха и стекла), то часть его отражается, а часть преломляется в распространяется во второй среде. Устанавливая на пути отраженного и преломленного лучей анализатор (например, турмалин), убеждаемся в том, что отраженный и преломленный лучи частично поляризованы: при поворачивании анализатора вокруг лучей интенсивность света периодически усаливается и ослабевает (полного гашения не наблюдается!). Дальнейшие исследования показали, что в отраженном луче преобладают колебания, перпендикулярные плоскости падения (на рис. 275 они обозначены точками), в прелом╜ленном ≈ колебания, параллельные плоскости падения (изображены стрелками).

Степень поляризации (степень выделения световых волн с определенной ориентаци╜ей электрического (и магнитного) вектора) зависит от угла падения лучей и показателя преломления. Шотландский физик Д. Брюстер (1781≈1868) установил закон, согласно которому при угле падения i_B (угол Брюстера), определяемого соотношением

(n₂₁ ≈ показатель преломления второй среды относительно первой),отраженный луч является плоскополяризованным (содержит только колебания, перпендикулярные плос╜кости падения) (рис. 276).Преломленный же луч при угле падения i_B поляризуется максимально, но не полностью.

Если свет падает на г 555g65if 88;аницу раздела под углом Брюстера, то отраженный и прело╜мленный лучи взаимно перпендикулярны (tgi_B = sini_B/cosi_B, n₂₁=sini_B/sini₂ (i₂ ≈ угол преломления), откуда cosi_B=sini₂). Следовательно, i_B + i₂ = p/2, ноi▓_B = i_B (закон от╜ражения), поэтому i▓_B + i₂ = p/2.

Степень поляризации отраженного и преломленного света при различных углах падения можно рассчитать из уравнений Максвелла, если учесть граничные условия для электромагнитного поля на г 555g65if 88;анице раздела двух изотропных диэлектриков (так называемые формулы Френеля).

Степень поляризации преломленного света может быть значительно повышена (многократным преломлением при условии падения света каждый раз на г 555g65if 88;аницу раздела под углом Брюстера). Если, например, для стекла (п= 1,53) степень поляриза╜ции преломленного луча составляет ╩15%, то после преломления на 8≈10 наложен╜ных друг на друга стеклянных пластинок вышедший из такой системы свет будет практически полностью поляризованным. Такая совокупность пластинок называется стопой. Стопа может служить для анализа поляризованного света как при его отраже╜нии, так и при его преломлении.