ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Распространение света в среде с точки зрения молекулярной оптики из "Общий курс физики Оптика Т 4 " Почему же в с еде свет распространяется с иной скоростью,, чем в вакууме Вопрос этот надо уточнить, указав, о какой скорости идет речь. В теории отражения и преломления света основной интерес представляет фазовая скорость, поскольку она определяет показатель преломления среды, а следовательно, и законы отражения и преломления волн на границе раздела сред. Отличие фазовой скорости света в среде от скорости света в вакууме вкратце объясняется тем, что в каждую точку пространства вторичные волны приходят не только от атомов, расположенных вдоль луча,, проходящего через рассматриваемую точку, но и от множества других атомов, расположенных в стороне от него. [c.426] Интегрированием по остальным зонам убеждаемся, что из-за убывания Pgj их действия медленно убывают с возрастанием номера, зоны п и при п оо стремятся к нулю. Это может служить обоснованием применимости метода зон Френеля к рассматриваемому лучаю. [c.427] Не так будет, когда межатомные расстояния больше длины волны. Если атомы в среде распределены регулярно, например находятся в узлах Кристаллической решетки, то вторичные волны, излучаемые атомами, когерентны, и будут складываться -напряженности волновых полей. Условия интерференционного усиления вторичных волн могут выполняться не только в направлениях падающего и отраженного света, но и для некоторых других направлений. Возникнет дискретный ряд плоских волн, распространяющихся в различных направлениях интерференционное рассеяние). Такой случай реализуется при дифракции коротких рентгеновских волн на кристаллической решетке. Если же атомы среды распределены в пространстве хаотически, то вторичные волны при рассмотрении бокового рассеяния ведут себя как некогерентные складываются их интенсивности. [c.429] Рассмотрим сначала газы. Между столкновениями атомы газа движутся прямолинейно и равномерно. Из-за эффекта Допплера атомы, движущиеся с различными скоростями, излучают свет с различными частотами. Казалось бы, что никакой интерференции при таких условиях возникнуть не может. На самом деле изменение частоты не имеет места, когда речь идет 6 вторичных волнах, идущих в направлении распространения света. Действительно, пусть в газе распространяется плоская монохроматическая волна с частотой со. Речь идет о частоте в системе отсчета 5, в которой газ покоится. Рассмотрим какой-либо движущийся атом. Перейдем в систему отсчета 5, в которой атом неподвижен. В системе 5 частота распространяющейся плоской волны изменится и будет равна, скажем, ш. С той же частотой в системе 5 возбудятся колебания атома и будут излучаться вторичные сферические волны. При обратном переходе в систему 5 частота ю излучаемой сферической волны изменится и будет зависеть от направления излучения. Только для излучения, идущего в направлении первичной волны, получится прежняя частота со, независимо от того, с какой скоростью и в каком направлении двигался атом. [c.429] В твердых и жидких телах тепловое движение носит иной характер. В этих случаях атомы движутся ускоренно, и рассуждение с переходом к движущ ейся системе отсчета здесь неприменимо. Атомы совершают колебания около положений равновесия и тем самым модулируют поле световой волны. В результате не только сохраняются вторичные волны с прежней частотой, но возникают и волны с новыми частотами. К излучениям с прежними частотами применимо все сказанное выше. С ними связана возможность регулярного распространения световых волн в твердых и жидких средах, а также правильного отражения и преломления их на зеркальных поверхностях тел. Излучения же с изменившимися частотами приводят к появлению в рассеянном свете новых частот. [c.430] Вернуться к основной статье