Скорость распространения световых волн

Осталось решить задачу о зависимости скорости распространения световой волны в -анизотропной среде, а следовательно, и показателя преломления анизотропной среды от ее конкретных свойств, определяемых главными значениями диэлектрической проницаемости Ву, Sy и е,.. С этой целью составим уравнение, определяющее фазовую скорость (или аналогичным путем скорость по лучу) распространения световой волны в анизотропной среде в зависимости от направления N. [c.251]

Опыт показывает, что, по-видимому, только для вакуума фазовая скорость распространения световых волн является одной и [c.31]

В отсутствие поля молекулы среды расположены хаотически, так что на пути распространения световой волны по любому направлению и с любой ориентацией электрического вектора будут встречаться в среднем одинаковые условия, т. е. в макроскопическом смысле среда является изотропной. Наложение внешнего электрического поля вызовет преимущественную ориентацию молекул, что приведет к появлению в среде выделенного направления, характеризующегося большей поляризуемостью молекул, чем другие направления. В результате среда превращается в анизотропную. Поэтому скорость распространения световой волны будет зависеть от расположения электрического вектора волны внутри среды [c.66]

Рассмотрим ситуацию, когда источник плоской световой волны движется со скоростью в направлении распространения, а наблюдатель Н неподвижен. Пусть скорость распространения световой волны с, а Хо — длина волны при неподвижном источнике. Наблюдатель определяет частоту световой волны, отсчитывая число периодов волны, пробегающих мимо него в единицу времени. Временной период световой волны в системе координат, связанной с движущимся источником, равен Xq = Яо/с. В неподвижной системе координат расстояние между ближайшими точками волны, имеющими одинаковую фазу, составит величину X = Хц vTq. Знак минус соответствует случаю, когда направления движения источника и распространения волны совпадают, а знак плюс берется в случае противоположных направлений. Величина к представляет истинный период световой волны, проходящей мимо наблюдателя в лабораторной системе координат. [c.278]

В общем, случае анизотропного кристалла при условии, что его главные диэлектрические оси совпадают с направлениями осей системы координат, для обратных величин главных показателей преломления ax=l/ j, fly=l//Zy и аг=1/Яг (их называют обратными показателями или главными скоростями распространения световых волн в соответствующих направлениях кристалла) имеем уравнение оптической индикатрисы [c.16]

ЧЕРЕНКОВА ИЗЛУЧЕНИЕ — излучение света, возникающее при движении в веществе заряженных частиц в том случае, когда их скорость превышает скорость распространения световых волн (фазовую скорость) в этой среде. Си. Вавилова—Черенкова эффект, Черенкова счетчики. [c.408]

Скорость распространения световых волн в среде зависит от их длины. Это явление называется дисперсией света. Так как показатель преломления среды п определяется как отношение скорости света с в вакууме (являющейся константой) к скорости света V в среде [c.337]

Показатель преломления. Луч света, идущий из среды I с одной оптической плотностью, в среду 2 с другой оптической плотностью, на поверхности раздела этих сред изменяет свое направление, т. е. преломляется. Этот случай представлен на рис. 34, где а — угол падения, р — угол преломления. Свето ой луч преломляется вследствие того, что в среде 2 скорость распространения световых волн меньшая, чем в среде 1. Если обозначим через скорость распространения волн в среде 1, а через Уг — скорость распространения волн в среде 2, то показатель преломления второй среды относительно первой 1,2 выражается законом [c.66]

Таким образом, показатель преломления вещества, а значит и фазовая скорость распространения световой волны в среде, зависит от интенсивности излучения лазера. Если теперь рассмотреть ограниченный в пространстве световой пучок, имеющий некоторое распределение интенсивности в поперечном сечении, то появление наведенной полем нелинейной добавки к показателю преломления приведет к искривлению волнового фронта пучка. [c.185]

Уравнение (80.6) или (80.8) называется законом Френеля для нормальной скорости распространения световых волн в кристалле. Если задать направление М, то из этих уравнений можно определить нормальную скорость V. Уравнение (80.8) второй степени относительно у. Докажем, что оно имеет вещественные и притом положительные корни. Для прозрачных кристаллов главные диэлектрические проницаемости, а с ними и величины а , существенно положительны. При этом ввиду условия (80.2) [c.494]

Из определения п=с1ь следует, что дисперсия света может определяться как -явление зависимости скорости распространения световой волны в веществе от ее частоты [c.377]

Фазовая скорость. Выше мы ознакомились с некоторыми свойствами электромагнитной волны. Теперь более подробно рассмотрим распространение световой волны и ознакомимся с понятиями фазовой и групповой скоростей. [c.27]

Это сопоставление показывает превосходное согласие, оправдывающее ту точность измерения, на которую указывают авторы. Прекрасное совпадение скорости световых волн и скорости радиоволн вновь подтверждает справедливость электромагнитной теории света, напоминая, что первым аргументом Максвелла в пользу этой теории было тогда еще грубо установленное равенство скорости света и электродинамической постоянной, определяющей скорость распространения электромагнитных волн. [c.427]

Оптически анизотропия среды характеризуется различной по разным направлениям способностью среды реагировать на действие падающего света. Реакция эта состоит в смещении электрических зарядов под действием поля световой волны. Для оптически анизотропных сред величина смещения в поле данной напряженности зависит от направления, т. е. диэлектрическая проницаемость, а следовательно, и показатель преломления среды различны для разных направлений электрического вектора световой волны. Другими словами, показатель преломления, а следовательно, и скорость света зависят от направления распространения световой волны и плоскости ее поляризации. Поэтому для анизотропной среды волновая поверхность, т. е. поверхность, до которой распространяется за время t световое возбуждение, исходящее из точки L, отлична от сферической, характерной для изотропной среды, где скорость распространения V не зависит от направления. [c.497]

Еще яснее представление о поверхности волны можно составить из рис. 26.7, й и б, где изображены трехмерная модель и перспективное изображение трех главных сечений лучевой поверхности. Внешняя поверхность отдаленно напоминает эллипсоид, но обладает четырьмя воронкообразными углублениями в точках, соответствующих М иЛГ на рис. 26.6, в, и похожих на углубления в яблоке. Точки пересечения и Л1 на рис. 26.6, в соответствуют точкам рис. 26.7, где внешняя и внутренняя полости встречаются, так что по направлениям МЛ1 и М М обе скорости распространения светового возбуждения одинаковы (о = и"). Эти направления называются оптическими осями ) кристалла они располагаются симметрично относительно главных направлений кристалла. [c.504]

Итак, направление распространения фазы волны (вдоль нормали N) и направление распространения энергии волны (вдоль луча 8) не совпадают между собой. Скорость фазы V, измеренная вдоль нормали (фазовая скорость), будет отличаться от скорости распространения световой энергии и, измеренной вдоль луча (лучевая скорость). [c.42]

Значение уравнения в частных производных Гамильтона в теории распространения волн. Выше было выяснено, что уравнение в частных производных Гамильтона (8.7.17) в оптике выражает принцип Гюйгенса в дифференциальной форме. Хотя принцип Гюйгенса основан на предположении о волновом характере движения, построение с помощью этого принципа последовательности волновых фронтов является методом геометрической, а не физической оптики. Для того чтобы более глубоко изучить связь между уравнением в частных производных Гамильтона и принципами физической оптики, мы несколько преобразуем определение волнового фронта. До сих пор мы рассматривали волновые поверхности в связи с распространением элементарных световых возбуждений в геометрической оптике, однако они имеют не меньшее значение и в физической оптике при изучении распространения световой волны определенной частоты. При этом волновые поверхности могут быть определены как поверхности равной фазы. Скорость распространения света является в то же время скоростью распространения фазового угла, например ф, в направлении, перпендикулярном волновым поверхностям. [c.315]

В случае когда наблюдатель движется со скоростью параллельно направлению распространения световой волны, расстояние между двумя ближайшими точками волны, имеющими [c.278]

ФРЕНЕЛЯ УРАВНЕНИЕ — осн. ур-ние кристаллооптики, определяющее нормальную скорость и распространения световой волны в кристалле. Названо по имени [c.375]

Исходно фоторефрактивные кристаллы могут быть как оптически изотропными, так и анизотропными. В изотропном кристалле диэлектрическая проницаемость е является скалярной величиной, а показатель преломления (п = -j/е ) и скорость распространения света не зависят ни от направления распространения световой волны, ни от направления или характера ее поляризации. Оптическую активность сейчас не учитываем. В анизотропном кристалле [c.13]

Уравнение эйконала. Любая ю компонент амплитуды полей световых волн в вакууме удовлетворяет волновому уравнению (2.12). В среде, скорость распространения электромагнитных волн в которой i , волновое уравнение принимает для любой из компонент вид [c.118]

Кристаллы. Введем некоторые определения. Плоскостью падения называется плоскость, содержащая луч и нормаль к поверхности кристалла. Главным сечением кристалла называется плоскость, содержащая оптическую ось кристалла и луч. Оптическая ось кристалла — прямая, проведенная через любую точку кристалла в направлении, в котором не происходит двойного лучепреломления. Рассмотрим прохождение электромагнитной волны через одноосный кристалл. Определим прямоугольную систему координат. Направим оптическую ось кристалла вдоль оси л , как показано на рис. 25.2. Выберем произвольное направление распространения луча в кристалле Ог. Пусть фазовая скорость распространения электромагнитной волны будет V. Уравнение световой волны, распространяющейся в произвольном направлении в среде, имеет вид [c.196]

У. Б л икни. Изменения скорости распространения ударных волн методом светового экрана,— В сб. Физические измерения в газодинамике и при горении. ИЛ, 1957. [c.156]

Отличие Ыдг от V обусловлено дисперсией волн, т. е. зависимостью нормальной скорости V от частоты со. Дисперсия в равной мере свойственна и изотропным, и анизотропным средам. Специфика распространения световых волн в кристаллах обусловлена не столько дисперсией, сколько отличием направлений волновых нормалей и лучей. Чтобы не вводить излишних усложнений, пренебрежем совсем дисперсией, т. е. будем считать кристаллы недиспергирующими. Тогда дь дХ = О, а потому им = иМ, или им — V. Но им = иМ), так что [c.500]

V все фотоны имеют одинаковую энергию, импульс и массу, 3°. В любом веществе с абсолютным показателем преломления п (V,l,2,l°) фотоны всегда движутся со скоростью света в вакууме, хотя скорость v световой волны в веществе в п раз меньше v= n. Нельзя смешивать скорость v распространения фронта электромагнитной волны в веществе (IV.3.3. Г) со скоростью фотонов в веществе. Фотоны в веществе движутся от одной частицы вещества (ато.ма, молекулы) до другой как бы в вакууме, а попадая в частицу, поглощаются в ней и вновь возникают ). [c.408]

На распространение электромагнитных волн в прозрачных материалах оказывает влияние их взаимодействие с молекулами среды. Поскольку такое взаимодействие зависит от частоты, то и скорость распространения электромагнитных волн также зависит от частоты говорят, что материал обладает дисперсией. Одним из проявлений такой дисперсии является уширение коротких световых импульсов при их распространении в диспергирующей среде. Величина уширения пропорциональна ширине спектра импульса и является другим важным фактором, который ограничивает полосу пропускания оптических волокон, [c.44]

П. д. проявляется также в возможности распространения в кристаллах не двух, а трёх или даже четырёх волн с разл. фазовыми скоростями. Добавочные световые волны, как показывают расчёты, могут быть существенными при м, близких к частотам полос поглощения кристалла. Добавочные волны возможны не только в кристаллах, но и в плазме. Теория [c.591]

Скорости распространения фазы (скорость по нормали) и энергии (скорость по лучу) световой волны. Рассмотрим, как распространяется в анизотропной среде монохроматическая световая волна, [c.248]

Метрической псевдодальностью называется величина zi, определяемая как произведение ti на скорость распространения световых волн в вакууме [3.2, 3.3] [c.65]

В настоящее время в технике спектроскопии используются различные физические принципы преобразования сложного излучения с целью получения данных о спектральном составе этого излучения, т. е. о спектре . Понятие спектр можно интерпретировать как зависимость энергии излучения, приходящейся на некоторый малый спектральный интервал, от длины волиы к, частоты V или волнового числа о. Частота излучения, волновое число, длина волны и скорость распространения световой волны связаны известными соотношениями [c.420]

Широко известны высказывания о влиянии метрологии на науку и познание природы основоположников отечественной метрологии Д.И. Менделеева Наука начинается.. . с тех пор, как начинают измерять" и английской метрологии Джозефа Томсона Каждая вещь известна лишь в той степени, в какой ее можно измерить". Классическими примерами стали открытие дейтерия при повышении точности измерения плотности воды и создание теории относительности при повышении точности измерения скорости распространения световых волн между движущимися источни ком и приемником света. [c.6]

Волновая (лучевая) поверхность. Изучение распространения световой волны в анизотропной среде может быть, как мы видели, в равной мере осуш,ествлепо, исходя как из скоростей по лучу, так и 3 скоростей по нормали. Знание значений лучевых скоростей и скоростей по нормали по всем направлениям в кристалле позволяет построить вспомогательные поверхности, характеризуюш,ие распространение света в данном кристалле. [c.257]

В так называемых одноосных кристаллах существует только одно выделенное направление, называемое оптической осью, вдоль которого световые волны одинаковой длины распространяются с одной и той же скоростью независимо от направления колебаний их электрических полей. Величина этой скорости зависит только от частоты световых колебаний (явление дис-нерсии). При распространении световой волны по какому-либо направлению, не совпадающему с оптической осью, она распадается на две волны (обыкновенную и необыкновенную) со взаимно перпендикулярной направлениями колебаний их электрических полей. Вектор Еа обыкновенной волны колеблется перпендикулярно к главной плоскости кристалла, проходящей через луч и оптическую ось. Вектор необыкновенной волны колеблется в главной плоскости. Скорость распространения обыкновенной волны (Уо), а значит, и коэффициент преломления обыкновенного луча (по), одинаковы по всем направлениям в кристалле. Скорость распространения необыкновенной волны (Уе), а значит, и коэффициент преломления необыкновенного луча (ле), зависят от направления. [c.232]

АЛ = О н /(Afe) = 1. Это возможно только в средах, необладающих дисперсией. В реальных же средах фазовые скорости v( С и ДД fe) < 1. Более того, при распространении, световых волн в среде величина А ft постоянно меняется. Поэтому фазовые соотношения между исходной волной и ее гармоникой сохраняются только на некоторой длине, называемой когерентной [c.780]

Поскольку отдельные атомы (х обладают различными скоростями это приводит к эффективрюму угиирению линии. Сравним вышеприведенное обсуждение неоднородно уширенной линии покоящихся атомов, используя частоты входящие в соотношения (4.75) и (4.76). По сравнению со случаем лазера на твердом теле возникает важное отличие, так как (4.75) и (4.76) содержат компоненты скоростей V отдельных атомов в направлении распространения световых волн. Когда мы имеем дело со стоячими волнами, лазерная мода состоит из двух волн, бегущих в противоположных направлениях. [c.100]

Воздействие мощного лазерного излучения на плазму в режиме световой детонации в случае, когда световой поток и скорость распространения гидродинамической волны не успевают сильно измениться за время в течение которого волна проходит расстояние порядка своей ширины, было подробно рассмотрено в [1]. Однако в ряде имеющих практическое значение случаях возникает необходимость рассмотрения газодинамических процессов в плазме в противоположном предельном случае, а именно когда световой поток успевает существенно измениться за время Дл Такая ситуация возникает, в частности, когда на плазму воздействуют лазерным излучением, интенсивность которого промодулирована с СВЧ-частотой. Так, в ряде экспериментальных работ [2-4] исследовалась генерация СВЧ-токов, возникающих при воздействии на мищень промодулированного по амплитуде лазерного излучения. Возникновение промодулированных токов объяснялось в некоторых из этих работ (см., например, [2]) на основании газодинамических соотношений, полученных в [1] и без достаточных оснований распространенных на случай с промодулированной интенсивностью. [c.176]

Это была не единственная трудность, стоящая перед гипотетическим эфиром. Как показали измерения Фуко и Физо, скорость распространения света в разных средах различна. Это могло иметь место в случае, если бы эфир обладал разными свойствами в разных средах. Неприятиости, связанные с эфиром, этим не исчерпываются. Если эфир обладает свойствами твердого тела, то в нем могут распространяться как поперечные, так и продольные волны, в то время как у световой волны продольной составляющей нет. Следовательно, эфир должен был обладать такими свойствами, которые допускают распространение в нем только поперечной волны. [c.7]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...