27. Энергия, переносимая электромагнитной волной. Вектор Пойтинга.

Энергия переносимая э-м волной через площадку S за время τ.

1. τ <<T

–полная плотность.

Поток энергии: [Вт]

2. τ T (больше или приблизительно равно)

Среднее значение потока энергии за период:

(среднее значение потока монохараматической волны за период равно половине максимального значения)

Вектор Умова-Пойтинга.

S - площадь поверхности перпендикульярной лучу.

– плотность потока энергии.

– вектор Умова- Пойтинга.

Модуль его плотности потока энергии, а направление совпадает с направлением переноса энергии.

– поток энергии через поверхность площадью S (совпадает с потоком )

Средняя за период плотность потока энергии называется интенсивностью

28. Явление интерференции. Условия наблюдения интерференционной картины. Понятие когерентности.

Интерференцией называется наложение 2-х или более когерентных волн с образованием устойчивого распределения max и min амплитуды колебаний, т.е интерференционной картины.

При интерференции происходит перераспределение потока энергии в пространстве.

Когерентность вообще означает согласованное протекание процессов.

Начальная фаза реальных источников ЭМВ меняется со временем случайным образом, т.е эти волны квазимонохромны.

Когерентными называются волны разность фаз которых в рассматриваемой точке пространства не зависят от времени. Когерентные световые волны можно получить, если заставить свет из источника попадать в точку наблюдения по 2-м различным путям, используя отражающие и преломляющие элементы, а также малые отверстия.

Среднее время за которое случайное изменение фазы изменится на называется временем когерентности.

Условие наблюдения интерференции:

1. Когерентность волн.

2. Одинаковые направления колебаний вектора Е в этих волнах.

3. Примерное равенство амплитуд.

29. Оптическая длина пути, оптическая разность хода двух лучей.

Оптической длиной пути в однородной среде называется произведение расстояния, пройденного светом в среде с показателем преломления n, на показатель преломления:

l = nS

Для неоднородной среды необходимо разбить геометрическую длину на столь малые промежутки, что можно было бы считать на этом промежутке показатель преломления постоянным:

dl = nds

Полная оптическая длина пути находится интегрированием:

Оптическая разность хода двух лучей:

L = l

L

L (L1-L2)(L1+L2) = 2xd

L1-L2 = - оптическая разность хода.

30. Условие максимумов и минимумов интенсивности света при интерференции волн от двух точечных источников света.

При наложении двух когерентных световых волн происходит пространственное перераспределение световой энергии, в результате чего в одних местах возникают максимумы, а в других минимумы интенсивности, т.е. появляется интерференционная картина.

Δx - разность хода, т. е..

- разность фаз.

Максимумы интенсивности появляются там, где , т.е. при , где m=0,1,2,… Следовательно

Отсюда условие максимума: , где m- порядок интерференционного максимума.

Если разность хода равна целому числу длин волн или чётному числу полуволн, то будет наблюдаться максимум интенсивности при интерференции.

Условие минимума: если , то , где m=0,1,2,…

Тогда и

Если разность хода равна нечётному числу полуволн, то в данной точке экрана будет наблюдаться минимум интенсивности при интерференции.