Распространение света в одноосных кристаллах

• Обыкновенный и необыкновенный лучи

  • Различие скоростей и поляризаций

  • Главная плоскость

  • Эллипсоид диэлектрических проницаемостей для случая

  • Показатель преломления

    • Луч вдоль Oz

    • Луч вдоль Oy

    • Произвольное направление луча

  • Положительные (кварц) и отрицательные (шпат) кристаллы

Построения Гюйгенса для одноосного кристалла

• Принцип Гюйгенса

• Два луча

• Примеры

  • Положительный кристалл, наклонное падение света, ось под углом

  • Отрицательный кристалл, нормальное падение света, ось под углом

  • Отрицательный кристалл, наклонное падение света, ось параллельна границе, в плоскости падения

  • Положительный кристалл, нормальное падение света, ось параллельна границе, перпендикулярна плоскости падения

Получение и анализ поляризованного света Линейно поляризованное излучение

• Поляризационные призмы

  • Призма Николя

  • Призма Волластона

  • Призмы, использующие дихроизм

• Поляроиды

Получение эллиптически поляризованного света

• Получение эллиптически поляризованного света при помощи поляризатора и кристалла

  • Разложение вектора напряженности в кристалле

  • Разность хода обыкновенного и необыкновенного лучей

  • Сложение двух взаимно перпендикулярных колебаний

  • Эллиптическое колебание

  • Уравнение эллиптического колебания

• Важные частные случаи прохождения линейно поляризованного света через кристаллическую пластинку

  • Пластинка

  • Пластинка

Анализ поляризации излучения

• Анализ поляризации излучения

  • Первый этап: поляризатор

    • Линейно поляризованный свет

    • Круговая поляризация и естественный свет

    • Эллиптическая поляризация и частично поляризованный свет

  • Второй этап: кристаллическая пластинка и поляризатор

    • Круговая поляризация и естественный свет

    • Эллиптическая поляризация и частично поляризованный свет

Хроматическая поляризация Тепловое излучение

• Определение

• Равновесное излучение

• Правило Прево

• Закон Кирхгофа

  • Излучательная способность тела

  • Поглощательная способность тела

• Абсолютно черное тело

• Серое тело

• Модель абсолютно черного тела

• Законы теплового излучения

  • Закон Стефана-Больцмана

  • Закон смещения Вина

  • Формула Рэлея-Джинса

• Формула Планка. Вывод по Эйнштейну

  • Дискретный характер процессов поглощения и испускания света

  • Двухуровневая система

  • Вынужденные и спонтанные оптические переходы

  • Объемная спектральная плотность энергии излучения

  • Термодинамическое равновесие

  • Распределение Больцмана

  • Связь объемной плотности энергии с излучательной способностью

  • Равенство коэффициентов Эйнштейна для вынужденных переходов

  • Сравнение с формулой Рэлея-Джинса

  • Формула Планка

Фотоэффект Лазеры

• Аббревиатура

• Идея использования вынужденного излучения

• Идентичность испускаемых фотонов

• Возможность усиления света

• Положительная обратная связь

• Основные компоненты лазера

• Инверсная населенность

• Схемы накачки

  • Трехуровневая система

  • Четырехуровневая система

• Свойства лазерного излучения

  • Направленность

  • Монохроматичность

  • Когерентность

  • Высокий уровень яркости

  • Возможность получения высокой мощности

• Применение лазеров