Распространение света в однородной среде

НИИ решить такую задачу. Вопрос этот решается с помош,ью так называемого принципа Гюйгенса — Френеля. Последний позволяет также объяснить в рамках волновой теории прямолинейное распространение света в однородной среде. [c.119]

Закон прямолинейного распространения света в однородной среде как следствие принципа Ферма. Ввиду того что минимальное расстояние между двумя точками есть прямая линия, соединяющая эти точки, прямолинейное распространение света в однородной среде является прямым следствием принципа Ферма. [c.168]

Закон прямолинейного распространения света в однородной среде. [c.172]

Закон прямолинейного распространения света. В однородной среде свет распространяется по прямым линиям. [c.13]

Соотношение ф Х/О показывает, что угловое отклонение, нарушающее прямолинейность распространения света в однородной среде, может быть весьма мало, если размеры отверстия или экрана велики по сравнению с длиной волны "к. Поэтому в реальной оптике, где к — конечная величина, отступления от законов геометрической оптики должны быть тем меньше, чем больше размеры О. [c.273]

Одним из основных законов оптики является закон прямолинейного распространения света в однородной среде, выполняющийся в тех случаях, когда по тем или иным причинам дифракционные эффекты несущественны. В нелинейной оптике указанный закон, вообще говоря, имеет дополнительные ограничения применимости. Пусть показатель преломления зависит от интенсивности света при достаточно больших ее значениях. Если освещенность в ноне- [c.820]

Закон прямолинейного распространения света в однородной среде свет распространяется прямолинейно, Линия, вдоль к-рой переносится световая энергия, наз. лучом. В однородной среде лучи света представляют собой прямые линии. [c.438]

Рассмотрим прежде всего распространение света в однородной среде, когда вектор электромагнитной волны лежит в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны г. Пусть электрический вектор Е = ( д., Еу, 0) соответствует волне, которая в комплексном представлении описывается следующим аналитическим выражением [c.32]

ОПТИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ, приборы, в которых используются свойства света отражение, преломление, диффракция, интерференция, поляризация и т. д. В более узком смысле слова О. п. называются системы, состоящие из отражающих и преломляющих поверхностей и дающие изображения предметов, которые либо можно рассматривать глазом непосредственно либо можно принимать на экран. Эти системы обыкновенно входят как составные части в О. п. вообще. В дальнейшем рассматриваются О. п. в более узком смысле слова. Почти все их свойства можно вывести на основании трех ниже приведенных законов 1) закон прямолинейного распространения света в однородной среде 2) закон отражения света (см.) и 3) закон преломления света. [c.70]

РАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ основаны на использовании свойств изменения характеристик радиосигнала, обусловленного изменением параметров движения аппарата оптические измерения — на использовании свойств прямолинейности распространения света в однородной среде. [c.149]

Рассеяние света, как показал опыт, может происходить также при распространении света через свободные от чужеродных примесей прозрачные однородные (чистые) среды. Подобное рассеяние — рассеяние света в однородных средах — называется молекулярным рассеянием света. О причинах возникновения оптической неоднородности в этом случае речь будет идти в 2. [c.306]

Распространение света. В однородной прозрачной среде свет распространяется прямолинейно. Прямолинейность нарушится, если на пути пучка поместить непрозрачный экран или экран с достаточно малым отверстием. В последнем случае свет начнет рассеиваться, уклоняться от закона прямолинейного распространения, в результате возникает явление дифракции света. [c.4]

Суммировать надлежит амплитуды волн, а не их интенсивности, поскольку молекулы среды (вторичные излучатели) колеблются друг относительно друга с постоянным фазовым сдвигом. Легко видеть, что в результате такого суммирования получается, что интенсивность результирующего вторичного излучения во всех направлениях, кроме направления распространения возбуждающего света, будет равна нулю и, следовательно, рассеяния света в однородной среде не будет [5, 6]. [c.18]

Отражение света. Наблюдения показывают, что в однородной среде свет распространяется прямолинейно. Прямая, указывающая направление распространения света, называется световым л у 40.к. [c.264]

Явления интерференции и дифракции света показывают, что распространение света представляет собой волновой процесс. С помощью волновой теории мы можем решать задачи о распространении света как в однородной среде, так и через любую оптическую систему, т. е. через совокупность различных сред, ограниченных теми или иными поверхностями и диафрагмами. Однако в очень многих областях, имеющих важное практическое значение, в частности, в вопросе о формировании светового пучка (светотехника) и в вопросах об образовании изображения (оптотехника), решение можно получить гораздо более простым путем, с помощью представлений гео.мет-рической оптики. [c.272]

Если среда вполне однородная, взаимное гашение будет иметь место для вторичных волн, испускаемых любой парой равновеликих объемов, расположенных на волновом фронте и отстоящих друг от друга на расстояние I. Этим доказывается сделанное утверждение, что в однородной среде свет будет распространяться только в первоначальном направлении и рассеяние света будет отсутствовать. Полное гашение вторичных волн происходит для любого угла 9, кроме 0 = 0, ибо в этом направлении распространения падающей волны все вторичные волны складываются синфазно и образуют проходящую волну. [c.576]

Во всем предыдущем изложении предполагалось, что свет распространяется в совершенно однородной среде. Реальная же среда никогда не бывает однородной. В ней могут быть градиенты плотности, температуры и т, д., вследствие чего показатель преломления среды становится функцией координат. Наряду с такими макроскопическими неоднородностями, которые в пространстве меняются очень медленно, в среде могут быть вкраплены микроскопические неоднородности. К ним относятся взвешенные в среде мелкие частицы с отличным от нее показателем преломления п коэффициентом поглощения, например взвешенные коллоидные частицы в растворах, частицы пыли и тумана в воздухе, твердые частицы в жидкостях. Эти частицы имеют различные размеры и разный показатель преломления. Все это оказывает значительное влияние на распространение света в среде. [c.110]

С ТОЙ же самой ситуацией, которая существует в оптике при изучении распространения света в оптически однородной среде. Оптические лучи являются прямыми линиями, т. е. кратчайшими линиями. Элементарные волны в построении Гюйгенса представляют собой сферы, причем не только в бесконечно малых, но п в конечных областях. Огибающие этих сфер, т. е. волновые поверхности, являются параллельными поверхностями, а оптические лучи—либо траектории механической системы — ортогональными траекториями для этого семейства параллельных поверхностей. Все это остается справедливым для произвольных оптических или механических систем при условии, что мы оперируем соответствующим образом определенным метрическим пространством. [c.329]

Принимая во внимание предыдущие рассуждения, мы можем синтезировать здесь кинематические представление и геометрический постулат Гюйгенса следующим образом распространение света в какой угодно среде представляет собой процесс, определяемый однородной канонической системой с подходящей характеристической функцией Н(р д), конечно, однородной и первой степени относительно р. [c.378]

Распространение света в какой угодно среде представляет собой процесс, определяемый однородной канонической системой с соответствующей характеристической функцией Н[р(д)], конечной, однородной и первой степени относительно р. Это и есть аналитическое выражение принципа Гюйгенса, рассматриваемого в его первоначальном, исключительно геометрическом виде. [c.874]

Поверхности, все точки которых колеблются в одинаковых фазах, носят название поверхностей волны. При распространении световых колебаний от точечного источника в однородной среде поверхности волн представляют собой сферы с радиусами, играющими роль световых лучей, вдоль которых и распространяется свет. Если на волновой поверхности отметить некоторую точку в начальный момент времени, то через промежуток времени t вся волновая поверхность переместится на расстояние х, а вместе с нею и отмеченная точка. Этот процесс перемещения точки может быть представлен математически следующим элементарным уравнением [c.8]

Полезно напомнить прежде всего идеи самого Гюйгенса (дополненные некоторыми гипотезами), которые были иопользованы Френелем при (построении теории дифракции. Для объяснения распространения света Гюйгенс представлял себе следующий механизм, навеянный, по-видимому, изучением распространения механических колебаний (например, рябь на воде). Рассмотрим возмущение, которое достигло в мом ент времени t некоторой поверхности 2 (волновой поверхности). Поскольку распространение вызывается действием каждой из точек на соседние, вполне естественно предположить, что мы в состоянии узнать поведение возмущения в дальнейшем, если нам известно его состояние в момент времени t, принятое за начальное состояние (волновая поверхность). Иначе говоря, можно ничего не знать об источнике возмущений, а вполне достаточно иметь сведения только о состоянии возмущения в начальный момент. Это приводит к рассмотрению каждого элемента поверхности Е как некоторого вторичного источника (в однородной среде), испускающего сферическую волну (фиг. 1). Заменим теперь единичный источник 5 множеством источников, расположенных на волновой поверхности S. Волновая поверхность Е, соответствующая времени должна всюду быть на одинаковом расстоянии от поверхности Е, т. е. должна являться огибающей всех сферических волн, исходящих из каждой точки Е. Гюйгенс и принимал за механизм распространения это последовательное воздействие на различные точки пространства. Глубокая содержательность этой точки зрения обнаружилась, однако, лишь когда Френель после некоторых уточнений использовал ее для вычисления дифракции. [c.17]

Таким образом, если скорость распространения колебательного процесса по всем направлениям будет одинаковой (при его распространении в однородной среде), то на равных расстояниях от источника света 5 будет наблюдаться одна и та же фаза колебания иными словами, на сфере, описанной из источника света, как из центра, будет сохраняться одна и та же фаза колебания. [c.102]

Как мы уже видели, в частном случае распространения волн от точечного источника колебаний в однородной среде наблюдается семейство сферических поверхностей с общим центром в источнике света. Если колебательный процесс протекает в однородной среде, то нормали к волновым поверхностям можно отождествить с направлениями распространения света, т. е. с лучами света. [c.102]

Вывод закона преломления ю принципа Ферма. Для иллюстрации применения принципа Ферма выведем с его помощью закон преломления. Пусть требуется соединить лучом две точки Р и 2, находящиеся в.однородных средах с показателями преломления /21 и 2, разделенных плоской границей (рис. 70), В каждой однородной среде луч является прямой линией. Пусть л является координатой входа луча из первой среды во вторую. Полное время распространения света от Р к Рг, очевидно, равно [c.120]

Если свет распространяется в однородной среде, то скорость распространения света постоянна [c.83]

Решение различных задач о распространении С. может быть осуществлено при помощи уравнения (3) при соответственном задании граничных и начальных условий. В частности из уравнения (3) выводятся вспомогательные принципы оптики, принцип Гюйгенса, принцип Ферма, принцип прямолинейного распространения С. для однородной среды и различные другие положения геометрической оптики (см. Гюйгенса принцип, Ферма принцип). Явления, наблюдаемые при отражении, рассеянии, распространении С. в анизотропных средах, доказывают для всей шкалы светового спектра поперечность световых возмущений (см. Поляризация света). Световые колебания в изотропной среде происходят в плоскости, перпендикулярной к линии распространения. Свойства электромагнитных волн, излучаемых искусственными электрическими системами—радиостанциями (см.), вибраторами Герца (см.),— вполне совпадают с перечисленными свойствами С., т. е. распространяются с той же скоростью, поперечны и описываются ур-ием (3). На этом основании и по косвенным подтверждениям, получаемым из явлений взаимодействия С. и вещества, можно утверждать, что природа любых световых волн электромагнитная. При этом световой вектор, определяющий действия С. на вещество, есть вектор электрический, что доказано опытами со стоячими световыми волнами при фотохимическом действии (Винер) и при возбуждении флуоресценции (Друде и Нернст). [c.146]

При Го = 1м, Я = 5-10 см (зеленый свет) Дсг = 1 мм Следовательно, в результате интерфере1щин действие всех зон, кроме первой, сводится к нулю и распространение света от S к В происходит так, будто световой поток идет внутри узкого канала вдоль SB, т. е. прямолинейно. Следовательно, волновой при тип Гюйгенса — Френеля позволяет объяснить прямолинейное распространение света в однородной среде. [c.123]

Еще с древних времен известны некоторые основные законы геометрической оптики — прямолинейное распространение света в однородной среде, распространение через границу двух прозрачных сред с отличающимися показателями преломления (закон преломления света) и отражение от плоской зеркальной поверхности (закон отражения света). А как быть, если распространение света происходит в среде с псирерывно меняющимся показателем преломления Существует ли какая-нибудь общая закономерность, описывающая распространение света во всех вышеперечисленных случаях Ответ на подобный вопрос был дан французским математиком Ферма в середине XVII в. [c.167]

Короткопериодные структуры. К структурам с периодом й , малым по сравнению с длиной волны Х-2 п/к, применимо приближение оптически однородной среды. При описании распространения света в такой среде можно вводить эффективную локальную диэлектрическую проницаемость бе г( ), связывающую векторы электрической индукции и электрического поля, усредненные по длине, малой по сравнению с 2 п/К, но превышающей период Как и в объемных кристаллах, дисперсионное соотношение принимает вид [c.117]

Пусть ультразвуковая волна распространяется в жидкости. Тогда в областях сжатия плотность жидкости возрастает, а в областях разрежения — уменьшается. Чем выше плотность жидкости, тем больше ее показатель преломления, характеризующий так называемую оптическую плотность. Таким образом, распространение ультразвуковой волны приводит к периодическому — в пространстве и во времени — изменению показателя преломления жидкости. Однородная жидкость под действием ультразвука становится оптически неоднородной. Один из основных законов оптики утверждает, что свет в однородной среде распространяется прямолинейно. В оптически неоднородной среде при распространении света в общем случае наблюдается явление дифракщш — отступление иг прямолинейности распространения света. Следовательно, если в эксперименте удастся обнаружить дифракцию света на оптических неоднородностях, обусловленных прохождением ультразвука через жидкость, тем самым будет доказано существование этих неоднородностей или, иными словами, непосредственно будет доказано, что ультразвуковая волна представляет собой сжатия и разрежения, распространяющиеся в жидкости. [c.139]

Оптический метод исследования, предложенный Э. Шмидтом и осуществленный В. С. Жуковским, А. В. Киреевым и Л. П. Шамшевым [108], лишь косвенно напоминает описанные выше. При распространении света в однородной по составу среде его скорость зависит от оптической плотности среды, которая в свою очередь является функцией массовой плотности, а значит, температуры и давления. При наличии градиента массовой плотности всякий световой луч, не параллельный вектору градиента плотности, искривляется в сторону увеличения плотности среды. [c.22]

Первые научные гипотезы о природе света были высказаны в XVII в. К этому времени были обнаружены два замечательных свойства света — прямолинейность распространения в однородной среде и независимость распространения световых пучков, т. е. отсутствие влияния одного пучка света на распространение другого светового пучка. [c.262]

Действительно, если среда оптически однородна или, другими словами, если ее показатель преломления не меняется от точки к точке, то в одинаковых малых объемах световая волна индуцирует одинаковые электрические моменты, изменение которых во времени и приводит к излучению когерентных вторичных волн одинаковой амплитуды. На рис. 29.1 представлен случай распространения плоской монохроматической волны в однородной среде. На волновом фронте А А выделим объем V с линейными размерами, малыми по сравнению с длиной волны падающего света, но содержащий достатрчно много молекул, чтобы среду можно было рассматривать как бй лощную. В направлении, характеризуемом углом 0, [c.575]

Резюме. Задачи динамики могут быть целиком сформулированы в геометрических образах. Для этого каждой заданной механической задаче нужно поставить в соответствие нужную форму метрической геометрии. В общем случае такая геометрия будет нери-манова типа. Пространство конфигураций при этом включает в себя время наравне с другими переменными. Механические траектории являются кратчайшими, т. е. геодезическими, линиями этого многообразия, а волновые поверхности превращаются в параллельные поверхности. Геодезические линии могут быть получены как ортогональные траектории волновых поверхностей. Механическая задача соответствует задаче о распространении света в оптически однородной среде. [c.330]

Сущность явления самофокусировки проще всего понять, рас-сматривая входящий в однородную среду пучок с одинаковой по всему сечению амплитудой (рис. 10.1). Тогда в среде под воздействием пучка образуется как бы стержень из вещества с более высоким (при П2>0) коэффициентом преломления. Лучи, распространяющиеся внутри такого стержня под небольшим углом к его оси, испытывают полное отражение. Предельный угол луча с осью пучка 00, при котором происходит полное отражение, определяется соотношением (по+0о=по- При малых значениях этого угла os 00 1 — 0о/2, поэтому 0о л 2п2 о/по. Наклоненные к оси пучка лучи возникают в результате дифракции при ограничении диафрагмой его поперечных размеров, причем максимальный угол отклонения 0д ф по порядку величины равен к/а=ко/(поа), где а — поперечный размер пучка, Я,о — длина волны в вакууме. При 0д ф > >00 пучок света по мере распространения расширяется из-за дифракции, но это происходит медленнее, чем в линейной среде. При 4иф = 0о полное отражение полностью компенсирует дифракцию и площадь сечения пучка остается неизменной, т. е. пучок создает в среде своеобразный световод, в котором свет распространяется без дифракционной расходимости. Такой режим называется само-канализацией светового пучка. Приравнивая выражения для и 00, находим пороговое значение амплитуды Еотт = /(2поП2а ). Отсюда по известному значению пг для данной нелинейной среды можно оценить минимальную мощность светового пучка, необходимую для наблюдения этого явления. В случае сероуглерода и рубинового лазера (Я,о=694,3 нм) Ртш 20кВт. Для некоторых сортов стекла Ртш 1 Вт, что позволяет наблюдать явление даже в малоинтенсивных пучках лазеров непрерывного действия. [c.486]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...