ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Отражение и преломление света на границе двух однородных прозрачных диэлектриков из "Оптика " По Максвеллу, свойства среды, в которой распространяются электромагнитные волны, определяются ее макроскопическими характеристиками е и 1. Так как для всех прозрачных в видимой области тел ц 1, то имеем п =1/e(,i = /e. [c.46] Это равенство удовлетворится при любом i, если ш = Аналогичным образом, определяя из уравнений (3.5а) и (3.5в) выражения для Ве ° Р и приравнивая их, получим ш = (о р, что и требовалось доказать. Доказательство равенства компонентов волновых чисел принципиально ничем не отличается от вышеприведенного (вместо дифференцирования по времени проведем дифференцирование по координатам л и /). [c.47] Как известно, (3.9) и (3.10) есть законы отражения и преломления света. Следовательно, предположение трех плоских монохроматических волн, а также учет граничного условия дают возможность вывести известные из опытных данных законы отражения и преломления, прийти к выводу о равенстве фаз и частот всех трех волн на границе раздела . [c.48] Эти формулы называются формулами Френеля. Впервые они были выведены Френелем в 1823 г. на основе его теории, согласно которой свет представляет собой колебание упругой среды — эфира. Свободный от противоречий вывод формулы Френеля, как мы видели выше, основан на электромагнитной теории света, где световые колебания отождествляются с колебаниями электрического вектора. Если обратить внимание на тот факт, что действия света в основном обусловлены электрическим (световым) вектором, то подобное отождествление можно считать законным. [c.49] Как следует из (3.14), при ф + я1з = л/2, т. е. при tg (ф -f- г[0 = = оо, ° р = О, Е° Р = 0. Это означает, что если лучи, отраженный и преломленный, взаимно перпендикулярны, то в отраженной волне колебание электрического вектора происходит только в одном направлении — в направлении, перпендикулярном плоскости падения. Такой луч, как мы уже знаем, называется линейно- или плоскополяризованным. Угол падения естественного света, при котором отраженный луч плоскополяризован, называется углом Брюстера (более подробно об этом речь пойдет в гл. IX). [c.49] Таким образом, при падении на оптически более плотную среду ( 2 i) фаза вектора электрической напряженности меняется на л, в то время как при Пз tii фазы векторов электрической напряженности падающей и отраженной волн одинаковы. [c.50] 16) различие в знаках ° р и носит чисто формальный характер. Причиной возникновения знака минус перед является то, что в соответствии с нашим определением в случае нормального падения положительное направление Е 1 совпадает с отрицательным направлением Ef . С учетом этого замечания, как следует из (3.16), в случае нормального падения понятие плоскости падения теряет смысл. [c.51] Пусть падающий свет естественный. В этом случае, как следует из соображений симметрии, средние значения обоих слагающих s и р будут равны, т. е. ( ) = ( р . [c.51] Чтобы построить график зависимости относительной интенсивности (/о,р// ) отраженного света от угла падения (или же преломления) во всех трех случаях, рассмотрим конкретную ситуацию. [c.52] На границе воздух—стекло п = 1,54) R даже при нормальном падении света заметная часть падающей энергии теряется за счет отражения. [c.52] в этом случае потерей на отражения практически можно пренебречь. Кроме того, разработан эффективный метод просветления (уменьшения R) оптической системы путем нанесения тонкого слоя специального вещества с подобранным коэффициентом (см. 4 гл. V). [c.53] Вернуться к основной статье