Фронт волны (света)

Фронт волны (света) 364 Функция Гамильтона Н 132, 133 --- главная 369 [c.543]

Фронт волны света — см. Световое волны — Распространение [c.327]

Оптические (в частности, фотографические) методы широко применяют и при изучении ударных волн. Газ, нагретый в сильной ударной волне до высокой температуры, излучает, и поверхность фронта волны светится. Яркость свечения зависит от амплитуды ударной волны и размеров нагретой области за фронтом. Чтобы по измеренной на опыте эффективной или, что то же самое, яркостной температуре можно было судить [c.464]

Принцип Гюйгенса позволяет определить фронт волны в любой момент времени, если он известен в какой-то предыдущий момент (рис. 2). Зная положение фронта волны, можно определить направление распространения (направление, перпендикулярное волновому фронту) света. [c.5]

Выведем закон преломления света, исходя из принципа Гюйгенса. Положим, что на границу раздела двух прозрачных сред. с показателями преломления соответственно и падает плоский фронт волны (рис. 3). Обозначим угол падения через 1 и будем отсчитывать время с момента [c.5]

Дифракция света от прямоугольного отверстия. Пусть имеем прямоугольное отверстие шириной Ь и длиной /. Направим на это отверстие плоский фронт волны. В отличие от дифракции от одной щели в этом случае свет дифрагирует не только в направлении ширины (соответствующий угол дифракции обозначим через ф), но [c.141]

Уравнение (10.19) называется уравнением волновых нормалей Френеля и позволяет определить скорость по нормали в зависимости от направления нормали N, заданного Nx, N у, N,, и от свойства кристалла, заданного главными скоростями y.v, Vy, или главными диэлектрическими проницаемостями е, ., е.у, t%. Отметим, что v, , (л — скорости света в случае, когда колебания вектора электрической индукции совершаются по главным диэлектрическим осям, а Уд/ — скорость световой волны для произвольного направления, но перпендикулярной фронту волны вектора D и, следовательно, направленной по нормали N. [c.252]

В заключение покажем, исходя из лучевых поверхностей в одноосных кристаллах, что двум лучам со скоростями ys и vs, идущим по одному и тому же направлению соответствуют два не параллельных между собой плоских фронта со скоростями распространения v n и vh и с нормалями Ni и С этой целью направим из некоторой точки О кристалла (рис. 10.12) луч света Si,2- Очевидно, что в этом направлении луч распространяется с двумя различными скоростями v s и Vs. Если учесть, что плоскости, касательные к лучевой поверхности в точке пересечения ее с лучом, являются плоскостями волнового фронта и скорости по нормали перпендикулярны этим плоскостям и что, кроме того, нормаль и луч для обыкновенного луча направлены вдоль одной линии, го, проведя нормали к поверхностям I и II, получим =/= vh- Аналогичным образом убедимся, что двум параллельным фронтам волны с нормалью Л 1,2 и со скоростями распространения v n и v соответствуют два луча Si и со скоростями v s ф й. образующие некоторый угол между собой (рис. 10.12). Чтобы найти направление луча S,, нужно провести касательную к эллипсоидальной поверхности (пло- [c.260]

Случай 1. Оптическая ось положительного кристалла лежит в плоскости падения под косым углом к преломляющей грани кристалла (рис. 10.13). Параллельный пучок света падает под углом к поверхности кристалла. Очевидно, что за время, в течение которого правый край В фронта волны А В достигает точки D на поверхности кристалла, вокруг каждой из точек на поверхности кристалла между А н D возникают две лучевые поверхности — сферическая и эллипсоидальная. Эти две поверхности соприкасаются друг с другом вдоль оптической оси. Из-за положительности кристалла эллипсоид будет вписан в сферу, т. е. все точки эллипсоида будут расположены внутри сферической поверхности. Для [c.262]

Действительно, части волнового фронта, идущие по областям различного показателя преломления, распространяются с разной скоростью, так что фронт волны, т. е. поверхность одинаковой фазы, перестает быть плоским, и свет будет распространяться по различным направлениям. [c.227]

Если же электрический вектор лежит в плоскости падения, то при отражении он поворачивается вместе с фронтом волны на 90°. Таким образом, электрические векторы в падающей и отраженной волнах составляют между собой прямой угол (рис. 16.4, в), так что интерференция между ними невозможна. Результирующая электрического вектора во всей толще эмульсии сохраняет неизменное значение, и слоистого отложения серебра не наблюдается. Таким образом, можно решить, как ориентирован электрический вектор в направленном на зеркало М поляризованном свете, и, следовательно, установить направление электрического вектора для различных конкретных случаев поляризации. Эти опыты показали, что в случае поляризации турмалином электрический вектор имеет направление, параллельное оси турмалина в случае поляризации при отражении от диэлектрика он лежит в плоскости, перпендикулярной к плоскости отражения (падения) в случае преломления диэлектриком — в плоскости преломления (падения) и т. д. [c.378]

Устройство, формирующее таким путем новый волновой фронт, называется дифракционной решеткой. В простейшем виде она представляет собой пластинку, на которую нанесены параллельные тонкие прямые линии (штрихи), расстояния между которыми соизмеримы с длиной волны /. света. [c.14]

Голограмма точечного источника. Предположим теперь, что источники излучения, представленные на рис. 1, находятся на столь большом расстоянии друг от друга, что при рассмотрении одного из них лучи света от другого можно считать параллельными и фронт волны — плоским. В. этом случае образуется интерференционная картина, где интерференционные поверхности имеют вид параболоидов вращения. Поместив позади источника фотопластинку и сфотографировав на нее интерференционную картину, после обработки фотопластинки получим негатив, представляющий собой систему концентрических окружностей (рис. 3, а). Рассматривая негатив, можно заметить, что при движении от центра расстояние между окружностями уменьшается. Такая система окружностей называется зонной решеткой (или зонной пластинкой) Френеля. [c.15]

В гл. 2 уже рассматривались основные законы оптики — законы отражения и преломления света. Пользуясь принципом Гюйгенса, мы дали формулировку законов и определили направление распространения отраженной п преломленной волн. Однако такие важные вопросы, как интенсивность и поляризация отраженной и преломленной волн, фазовые соотношения на границе раздела двух сред и некоторые другие, остались без рассмотрения. Собственно говоря, ответ на эти вопросы нельзя дать, поскольку принцип Гюйгенса позволяет определить только направление распространения фронта волны, ничего не говоря о других характеристиках воли. [c.11]

Рассмотрим некоторые случаи преломления света в одноосных кристаллах. При анализе будем пользоваться принципом Гюйгенса (см. 2.4) —простым и в то же время достаточно эффективным способом изучения распространения света в анизотропных средах. Поверхности, фигурирующие в построении Гюйгенса, есть лучевые поверхности, а не поверхности нормалей. Действительно, по правилу Гюйгенса для получения фронта плоской волны проводят плоскость, касательную к поверхности Гюйгенса. А фронт волны касателен именно к лучевой поверхности И пересекает поверхность нормалей. Таким образом, используя представление о сферической и эллиптической волновых поверхностях, можно найти направления обыкновенного и необыкновенного лучей в одноосных кристаллах. Разберем частные случаи. [c.47]

Волновую теорию света Гюйгенс основал на следующем принципе. Если 2 есть фронт световой волны в мгновение t (рис. 161), то каждая точка Р на этом фронте должна рассматриваться как источник новой вторичной волны, а фронт волны S к моменту t t > t) есть огибающая таких вторичных волн. [c.275]

Трудности, возникающие в эксперименте при фотографировании процесса распространения волн напряжений, обусловлены малой продолжительностью явления, сочетающейся при изучении движения поверхности с малостью перемещений, а при изучении движения фронта волны—с высокими значениями скорости распространения. Возникает потребность в синхронизации источника освещения с исследуемым явлением, при этом главная задача состоит в получении хорошего снимка. Для этого используют особенности изучаемого явления, так, например, удар снаряда о преграду можно использовать для начального включения искры, разрыв проволочек на пути движения снаряда в преграде обеспечивает последующие включения искры. Для получения одиночного изображения движущегося объекта применяется метод, в котором объект перекрывает пучок света между фотоэлементом и конденсатором. Синхронизация движения объекта с одиночной вспышкой достигается изменением расстояния между предметом и его положением, при котором он прерывает луч. Если фотографируемое явление сопровождается звуком, то можно использовать микрофонный адаптер. Синхронизация между явлениями, порождающими звук, и источником света достигается изменением положения предмета относительно микрофона ряд последовательных фотографий повторяющихся операций получают изменением положения микрофона от экспозиции к экспозиции. В зависимости от конкретной задачи возможны различные комбинации микрофонного адаптера и связанной с ним аппаратуры. [c.30]

Фронт волны черенковского излучения (рис. 8.10) является огибающей сферических волн, испущенных частицей. Эту огибающую, как легко видеть, можно провести только в том случае, если частица движется со скоростью и, большей скорости с = с/п света в среде. Отсюда следует, что при v i Ып черепковское излучение отсутствует. Угол под которым испускается черенков-ское излучение, легко найти из треугольника А ВО (рис. [c.455]

Преобразование Лоренца. Рассмотрим две системы, равномерно движущиеся одна относительно др угой. Пусть при /= О начала этих систем совпадают и пусть источник света, находящийся в начале системы xyz, посылает в этот момент импульс света. Наблюдатель, находящийся в этой системе, обнаружит при этом, конечно, сферическую волну света, распространяющуюся со скоростью с. Уравнение фронта этой волны имеет вид [c.211]

Свет, как известно, представляет собой электромагнитные волны. Однако в отличие от классических представлении, широко распространенных в конце XIX в., энергия этих волн не распределена равномерно по фронту волны, а сконцентрирована в форме пучков или пакетов, которые стали называть фотонами. Именно понятие фотона позволило Эйнштейну найти объяснение явлению фотоэффекта. [c.95]

Совокупность точек пространства, находящихся в данный момент в одинаковом состоянии колебания (в одной фазе), называется волновой поверхностью или фронтом волны. Распространение фронта волны происходит в направлении его нормали — волновой нормали. Направление распространения энергии называется лучом. Электрический и магнитный векторы всегда перпендикулярны лучу поперечные волны). Их колебания могут происходить незакономерно естественный свет) или совершаться в одном направлении линейно или плоско поляризованный свет). [c.251]

То, что мы называем лучом света, является путем, вдоль которого течет световая энергия. В случае изотропной среды, этот путь будет перпендикулярен к фронту волны и, следовательно, он будет совпадать с направлением распространения волн. Однако, в кристаллической среде, как будет показано ниже, дело обстоит иначе. [c.11]

Под лучом ц данном .iyiae понимается нормаль к фронту волны, В иг,о-тропных средах (среда, скорость распространения света в которой не зависиг от направления) наираБлеиие иормали к фронту во.мны совпадает с направлением переноса энергии — направлением луча. В анизотропных средах, где скорость распространения света зависит от направления, эти два направления — нормаль к фронту волны и направление переноса энергии (луч) — в общем случае не совпадают (си, 4 гл. IX). [c.118]

При свободном распространении света (между источником S и точкой В нет никакого иренятстзия), когда ие происходит ограничения фронта волны, / оо и о, ->0. Тогда Eo==Euil2, т. е. при полностью открытом фронте амплитуда суммарного колебания в точке наблюдения В равна половине амплитуды колебания, создаваемого только первой зоной площадью Аа п/ Я,. [c.123]

Так как параллельный пучок света падает нормально к плоскости щели, то фроит волны будет совмеиден с плоскостью щели, т. е. все точки фронта волны в плоскости щели будут колебаться с одинаковой фазой. Разобьем фронт волны в плоскости щели от точки М до точки N на параллельные краям щели полоски равной ши-)нны. Каждая полоска будет играть роль вторичного источника. Зследствие идентичности полосок амплитуды волн в плоскости щели будут одинаковыми. Равенство фаз во всех точках щели, следовательно и для всех полос, было отмечено выше. Все это упрощает [c.137]

Выполнение условия Брэгга—Вульфа для плоскостей Липпмана приводит к избирательности голограммы по отношению к длине волны света, с помощью которого осуществляется восстановление изображения объекта. В действительности при условии постоянства межплоскостного расстояния d, как видно из условия Липпмана— Брэгга—Вульфа, восстановление волнового фронта произойдет только в том случае, если оно осуществляется при той же длине волны, при которой производилась голографическая запись на фотопластинку. Этот факт позволил Ю. Н. Денисюку в качестве источника, восстанавливающего изображение света, пользоваться источником сплошного спектра (светом от солнца и даже от карманного фонарика). В данном случае голограмма из спектра с разными длинами волн выбирает нужную ей одну длину, в которой именно производилась запись, — голограмма действует подобно интерфе-pei/ционному фильтру. [c.219]

Из (10.11) следует, что D и Н перпендикулярны N, а вектор Е не перпендикулярен iV, хотя и лежит в плоскости D N (рис. 10.4). Следонательно, плоскость фронта волны DI1 повернута относительно плоскости Ё Н (нормаль к этой плоскости определяет вектор Умова—Пойнтинга S) на некоторый угол а (рис. 10.4). А это означает, что при распространении света в анизотропной среде скорость но нормали и скорость по лучу не совпадают но направлению, а [c.250]

Шаправленность лазерного излучения. Лазерное излучение кроме высокой монохроматичности обладает также свойством остронапра-вленности. Это объясняется как свойством индуцированного излучения, так и воздействием резонатора. Однако, несмотря на это, из-за явления дифракции строго параллельный пучок света получить принципиально невозможно. Как известно, при любом ограничении фронта волны имеет место дифракция. Так как при генерации света в лазере фронт световой волны ограничивается окружностью основания кристалла рубина или же зеркала диаметром D, то, согласно теории дифракции, угол минимального расхождения лучей [c.387]

Применение метода Френеля позволяет предвидеть и обьяснить особенности в распространении световых волн, наблюдающиеся тогда, когда часть фронта идущей волны перестает действовать вследствие того, что свет распространяется между препятствиями, прикрывающими часть фронта волны. Эти явления огибания препятствий (экранов и краев диафрагм) носят название явлений дифракции. [c.160]

Обычно в учебниках встречается утверждение, что законы преломления не приложимы к необыкновенному лучу в одноосном кристалле и к обоим лучам в двуосном. Это — правильное утверждение, но оно имеет чисто отрицательный характер, показывая, что простое построение, предписываемое законом преломления, не при-ложимо к решению задачи о направлении распространения светового луча. Если взамен не дается никаких правил, то решение даже весьма простых вопросов кристаллооптики оказывается затруднительным. Между тем существует гораздо более общий прием отыскания направления распространения преломленной световой волны, а именно, построение, основанное на принципе Гюйгенса, следствием которого для изотропной среды является закон преломления Декарта — Снеллия. Напомним, что сам Гюйгенс рассматривал при по.мо-щн этого приема вопрос о распространении света в двоякопрелом-ляющих телах (исландский шпат) и получил крайне важные результаты. Применение построения Гюйгенса является простым и действенным средством для разбора вопроса о распространении света в анизотропных средах. Поверхность, фигурирующая в построении Гюйгенса, есть, очевидно, лучевая поверхность, а не поверхность нормалей. Действительно, по правилу Гюйгенса для получения фронта (плоской) волны проводят плоскость, касательную к поверхности Гюйгенса. А фронт волны тсателен именно к лучевой поверхности (рис. 26.11, а) и пересекает поверхность нормалей (рис. 26.11, б). [c.509]

Если на пути распространения световой волны оказывается какой-то предмет, волновой фронт искажается. Вследствие внесенного предметом рассеяния света волны, идущие от разных точек освещаемого предмета, будут иметь различные амплитуды и фазы. В. этих амплитудных и фазовых искажениях волнового фронта и заключена информация о форме предмета, в том числе и его объемное изображение.-Используя эти предпосьпки, Д. Габор предложил вместо изображения предмета регистрировать пространственную структуру самой волны света, а именно несущий информацию о предмете волновой фронт, и затем по этой записи восстанавливать изображение предмета. [c.9]

Оптическая ось О О" лежит в плоскости падения под некоторым углом к преломляющей поверхности кристалла (рис. 17.21, а). Пусть на преломляющую поверхность кристалла падает плоский фронт волны АВ. Угол падения равен I. За время, в течение которого свет от точки В достигнет О на границе двух сред, в кристалле около А возникнут две волновые поверхности — сферическая и эллиптическая, соприкасающиеся друг с другом в направлении оптической оси АО. На рис. 17.21, а эллиптическая поверхность лежит внутри сферической, что соответствует случаю положительного кристалла. Около всех точек между А п О возникнут такие же волновые поверхности. По принципу Гюйгенса необходимо провести две плоскости, касательные к сфере (ОР) и эллипсоиду (ОЕ). Первая плоскость дает фронт преломленной обыкновенной волны, вторая — необыкновенной. Обыкновенные преломленные лучи Л , Со, Оо получим, проведя линии к точкам касания сферических поверхностей с плоскостью ОЕ. Колебания электрического вектора в этих лучах происходят перпендикулярно к плоскости главного сечения кристалла, которая совпадает с плоскостью чертежа (на рис. 17.21, а они отмечены точками). Необыкновенные преломленные лучи Ае, Се, Ое получим, проведя ЛИНИИ К точкзм касания эллиптических поверхностей с плоскостью ОЕ. В рассматриваемом случае они лежат в плоскости падения, но они не нормальны к волновому фронту. Колебания электрического вектора в необыкновенных лучах происходят в плоскости главного сечения кристалла (на рис. 17.21, а они отмечены стрелками). Таким образом, из рис. 17.21, а видно образование двух систем лучей — обыкновенных и необыкновенных, идущих в кристалле в разных направлениях. [c.48]

Закон иреломлспия в волповой теории. Если представлять свет в виде волнового процесса, то явление преломления можно описать следующим образом. На рис. 21 АС — фронт падающей волны, отрезок ЕО есть длина волны Ai света, падающего на поверхность раздела. Когда при распространении волны точка Е достигпет точки О, волна, возбужденная в точке А, пройдет во второй среде путь, равный длине волны света в этой среде [c.114]

Фотографические методы исследования успешно исгЮЛЬзу1отс51 -для изучения движения точки поверхности тела при прохождении через нее волны напряжений, а также при изучении распространения фронта волны напряжений. При изучении движения поверхности тела в одних случаях используется непрерывная запись движения, получаемая с помощью вращающегося барабана или вращающейся зеркальной камеры, в других применяется прерывная запись, получаемая с помощью источника света, дающего вспышки малой продолжительности. Изучение движения фронта волны напряжений основано на использовании многократных вспышек. [c.27]

Согласно закону фотоупругости для рассеянного света, разность квазиглавных напряжений в плоскости фронта волны пропорциональна скорости изменения оптической разности хода вдоль направления просвечивания [c.499]

Поверхности 5 = onst мы рассматривали как последовательные состояния фронта волны и, исходя из этого представления, говорили о скорости ее распространения. Однако мы совершенно не рассматривали вопроса о природе этих волн и поэтому ничего не можем сказать о таких важных понятиях, как частота или длина волны. Чтобы пролить свет на эти вопросы, мы начнем с рассмотрения хорошо известного волнового процесса, а именно движения световых волн. [c.339]

Эта теорема имеет следующий смысл. Представим себе семейство механических траекторий, каждая из которых соответствует одной и той же полной энергии Е и все они начинаются на некоторой заданной поверхности 5 = 0. Для этих траекторий можно найти бесконечное семейство поверхностей S = onst, к которым траектории будут перпендикулярны. Мы говорим, что механические траектории обладают свойством лучей , потому что они ведут себя точно так же, как лучи света в оптике. Световые лучи характеризуются тем, что они везде перпендикулярны волновым поверхностям (фронту волны). То же самое справедливо для механических траекторий консервативной системы их можно рассматривать как ортогональные траектории семейства поверхностей S= onst. [c.305]

ВОЛНА бегущая—распространение возмущения в среде ВОЛНА (световая — электромагнитное излучение, содержащее в своем составе синусоидальные электромагнитные волны с длинами волн в диапазоне 0,4...0,76 мкм синусоидальная—распространение в среде гармонических колебаний какой-либо физической величины, происходящих со строго определенной частотой спиновая — волна нарушений спинового порядка в магнитоупорядоченной среде (ферромагнетике, ферримагнетике и антиферромагнетике) ударная — распространение в среде области, внутри которой давление резко повышено по сравнению с давлением в соседних областях уединенная — волна с устойчивым профилем в нелинейной диспергирующей среде, ведущая себя подобно частице цилиндрическая— волна, имеющая цилиндрический волновой фронт) ВОЛНЫ [вторичные — волны электромагнитные, излучаемые молекулами в процессе вынужденных колебаний той же частоты, что и падающий свет гравитационные — поверхностные волны, в которых основную роль играет сила тяжести или свободное гравитационное поле, излучаемое ускоренно движущимися массами де Бройля — волны, связанные с любой движущейся частицей и отражающие ее квантовую природу инфразнуковые — волны звуковые с частотой у<16Гц] [c.227]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...