Отражение электромагнитной волны от поверхности металла

ОТРАЖЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ВОЛНЫ ОТ ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛА. КОМПЛЕКСНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ ПРЕЛОМЛЕНИЯ [c.100]

Сравнивая оптические свойства диэлектриков и металлов, следует отметить, что свободные электроны в металлах приводят к практически полному отражению электромагнитных волн от поверхности металлов, чем и объясняется их характерный блеск. Напротив, электромагнитные волны оптической частоты легко проникают в диэлектрики, причем большинство диэлектриков оптически прозрачны (окраска и непрозрачность некоторых из них объясняются наличием поглощающих свет ионов и примесей или рассеянием света на неоднородностях структуры). [c.11]

Чисто МНИМЫЙ импеданс означает полное отражение электромагнитной волны от поверхности металла, без диссипации. Этот результат естествен, поскольку в рассмотренном приближении не учитывались столкновения электронов, являющиеся источником диссипации. [c.449]

Закончим изложение физических явлений, связанных с отражением электромагнитной волны, рассмотрением причин возникновения давления света. Расчет этого весьма общего явления впервые был проведен Максвеллом для случая отражения световой волны от поверхности металла. Экспериментальное подтверждение расчета П. Н. Лебедевым сыграло большую роль в утверждении электромагнитной теории снега. [c.107]

Легко показать, что при отражении электромагнитной волны от металлической поверхности должна возникать сила светового давления, совпадающая по направлению с вектором плотности потока электромагнитной энергии S (рис. 2.24). Для количественного описания этого эффекта нужно воспользоваться формулами Френеля с подстановкой в них комплексных значений диэлектрической проницаемости, характеризующих отражение от металла электромагнитной волны. Такие довольно громоздкие вычисления могут явиться полезным упражнением для закрепления понятий, введенных в 2.5. Ниже мы получим выражение для светового давления в самом общем случае. Этот простой вывод будет базироваться на элементарных представлениях электронной теории. [c.108]

Физические явления при отражении электромагнитной волны от металлических поверхностей связаны с наличием в металле свободных электронов, от которых зависит электропроводность [c.80]

Факт поперечности электромагнитных колебаний, частным случаем которых являются световые колебания, приобретает первостепенное значение, когда речь идет о прохождении света через анизотропные среды или о явлениях, наблюдаемых при отражении световых волн от поверхности диэлектриков или металлов. В этих случаях оказывается, что результат взаимодействия света с веществом зависит от взаимной ориентации направления колебаний электрического вектора напряженности Е (или магнитного Н) и главных плоскостей рассматриваемой среды, т. е. имеет значение состояние поляризации луча. В обычных условиях источник света испускает неполяризованный, т. е. естественный свет. Колебания электрического вектора Е при этом не имеют строгого направления и постоянной фазы. Можно сказать, что фаза и направление светового вектора Е беспорядочно и мгновенно меняются и луч оказывается симметричным относительно направлений колебаний этого вектора за некоторый усредненный отрезок времени. [c.194]

Главное значение опытов Винера состоит в том, что они позволили установить, какой вектор производит фотохимическое действие электрический или магнитный. Опыты показали, что первый слой почернения получается на расстоянии К/4 от поверхности металлического зеркала. Здесь поэтому находится пучность вектора, вызывающего фотографическое действие. Но при отражении электромагнитной волны от металла на его поверхности получается узел электрического вектора (см. т. П1, 45). Первая пучность электрического вектора находится на расстоянии Я/4 от поверхности металлического зеркала — там же, где наблюдается почернение фотографического слоя. Отсюда следует, что фотографическое (и вообще фотохимическое) действие производится электрическим, а не магнитным полем световой волны. [c.253]

Циклотронный резонанс в полупроводниках и металлах. Циклотронная частота электронов, движущихся в кристалле, находящемся в однородном постоянном внешнем магнитном поле, может быть измерена путем исследования поглощения и отражения циркулярно поляризованной электромагнитной волны соответствующей частоты, распространяющейся вдоль магнитного поля. При совпадении частоты волны с циклотронной частотой наступает циклотронный резонанс, проявляющийся в резком усилении поглощения и отражения волны от поверхности кристалла. Этот резонанс был независимо предсказан Дорфманом [61] и Динглом [62]. [c.170]

Особенности отражения света от металлической поверхности обусловлены наличием в металлах большого числа электронов, настолько слабо связанных с атомами металла, что для многих явлений эти электроны можно считать свободными. Вторичные волны, вызванные вынужденными колебаниями свободных электронов, порождают сильную отраженную волну, интенсивность которой может достигать 95% (и даже больше) интенсивности падающей, и сравнительно слабую волну, идущую внутрь металла. Так как плотность свободных электронов весьма значительна (порядка 10 в 1 см ), то даже очень тонкие слои металла отражают большую часть падающего на них света и являются, как правило, практически непрозрачными. Та часть световой энергии, которая проникает внутрь металла, испытывает в нем поглощение. Свободные электроны, приходя в колебание под действием световой волны, взаимодействуют с ионами металла, в результате чего энергия, заимствованная от электромагнитной волны, превращается в тепло. [c.489]

Формула (1-19) описывает изменение отражательной способности металлов в зависимости от оптических констант п и %. При этом следует иметь в виду, что показатель поглощения % характеризует здесь не истинное поглощение, связанное с переходом электромагнитной энергии в теплоту, а затухание, связанное в основном со скин-эффектом. Из падающего на поверхность металла излучения поглощается и переходит в джоулево тепло весьма незначительная часть энергии поля. Основная доля падающей энергии отражается обратно в окружающую среду. Это отражение связано с интенсивным излучением электронами металла вторичных волн под действием поля падающей волны. [c.23]

X, где Я называется активной частью, а X—реактивной частью. Величины / и X могут быть определены по изменению амплитуды и фазы волны, отраженной от металлической поверхности. Активная часть / определяет потери энергии электромагнитной волны при отражении и может быть найдена по выделению тепла в металле при помещении его в высокочастотное поле. [c.106]

Блестящий и черный непрозрачные экраны. При выборе непрозрачного экрана возможны два крайних случая. Он может иметь блестящую поверхность (например, непрозрачная алюминиевая фольга). Электроны в металле находятся под действием электрического поля соответственно они излучают электромагнитные волны. Оказывается, что в прямом направлении (направление падающей волны) суперпозиция падающей волны и волн от возбужденных электронов экрана будет равна нулю. В обратном направлении мы получим отраженную волну. Вдали от резонанса движение данного электрона полностью определяется упругой амплитудой, скорость сдвинута по фазе на 90° относительно полного электрического поля в месте расположения заряда, и поэтому над электроном в течение любого полного цикла работа не совершается. (Электрон только меняет направление падающего излучения, не поглощая энергию.) [c.429]

Для стекла (п = 1,5) R = 0,04 = 4% для воды (п = 1,33) R = 2%. При отражении от воды длинных электромагнитных волн (л = У е = 9) R = 64%. Эти цифры показывают, что ни вода, ни стекло при нормальном падении не могут служить зеркалом. Обычные зеркала используют отражение света от металлических поверхностей. Стекло служит только для защиты их задних посеребренных поверхностей. Однако наличие даже слабого отражения от передней стороны стекла делает такие посеребренные с задней стороны зеркала непригодными для оптических целей. Для этих целей необходимо покрывать металлом (лучше всего родием) переднюю поверхность стекла. [c.410]

Идею метода Друде можно сформулировать следующим обра-зом при отражении электромагнитной волны от поверхности металла получается эллиптически поляризованная волна и поэ- [c.102]

Ниже показано, что основные оптические свойства метЕшлов могут быть рассмотрены в рамках развиваемой здесь феноменологической теории. Но прежде всего выясним специфичность этой задачи. Большинство металлов, как известно, характеризуется высоким коэффициентом отражения. Кроме того, даже в тонком слое металла излучение очень сильно поглощается. Опыт показывает также, что при отражении электромагнитной волны от металлической поверхности наблюдается эллиптическая поляризация излучения, отсутствующая лишь при нормальном падении. [c.100]

Физ-ически процесс отражения электромагнитной волны от металлической поверхности заключается в том, что, достигая металла, падающая электромагнитная волна возбуждает в его поверхностном слое быстропеременные электрические токи, которые в свою очередь, как и токи в передающей антенне, становятся источником излучаемых элект1ромагн-итных волн. Последвие и являются отраженными волнами. Они распространяются в строго определенном направлении, причем угол падения а равен углу отражения. [c.10]

Рассмотренный выше спец. случай, когда преломленная волна отсутствует и наблюдается только О. в., возможен не только нри определенных конечных значениях параметров, характеризующих свойства среды, но и как предельный случай, когда один из параметров, от к-рых зависит скорость распространения волн в среде, стремится к бесконечности, т. е. очень велик по сравнению с значением того же параметра для другой из соприкасающихся сред. Напр., если величина, обратная сжимаемости, для одной среды очень велика по сравнению с такой же величиной для второй среды, т. е. если первую среду можно считать почти несжимаемой, то скорость распространения звука в ней — оо соответственно возрастает и толщина слоя среды, прилегающего к границе раздела, к-рый должен двигаться как целое под действием падающей на эту границу волны. Т. к. масса этого слоя также сильно возрастает, то вследствие инерции он будет оставаться почти неподвижным. Тогда можно считать, ято от поверхности ночти несжимаемой и поэтому практически неподвижной среды происходит полное О. в. Аналогично полное отражение электромагнитных волн может происходить при падении волны на хорошо проводящую металлич. поверхность. В этом случао металл ведет себя, как тело, обладающее очень большим е при е —. со общие ф-лы отражения и преломления волн приводят к полному О. в. [c.563]

Взаимодействие металлов с электромагнитными полями. Перем. электрич, ток при достаточно высокой частоте течёт по поверхности М., не проникая в его толщу (см. Скин-эффект). Эл.-магн. поле частоты со проникает в М. лишь на глубину скин-слоя толщиной б. Напр., для Си при (о= = 10 Гц 6=6 10 см. В таком слое поглощается часть эл.-магн. энергии. Другая часть переизлучается эл-нами и отражается (см. Металлооптика). В чистых М. прц низких темп-рах обычно />б. При этом напряжённость поля существенно изменяется на длине свободного пробега, что проявляется в хар-ре отражения эл.-магн. волн от поверхности М. (аномальный скин-эффект). [c.411]

Корпускулярная интерпретация опытов Винера. Электромагнитная природа света была впервые экспериментально подтверждена в классических опытах О. Винера (1890), который наблюдал интерференцию от двух монохроматических световых волн, распространяющихся навстречу друг другу. Такие движущиеся в противоположных направлениях взаимно когерентные волны возникают в результате отражения от зеркала световой волны, падающей на него по нормали. При отражении от металлического зеркала фаза колебаний вектора напряженности электрического поля волны изменяется на я, что обеспечивает соблюдение равенства нулю тангенциальной составляющей электрического поля на поверхности металла. Направляя ось Z по нормали к поверхности зеркала, а ось Л"-колли-неарно линии колебаний вектора напряженности S электрического поля волны (рис. 23), можно для падающей и отраженной волн написать [c.42]

Злектромагнитоакустический (ЭМА). Принцип возбуждения и регистрации ультразвуковой сдвиговой волны поясняется на рис. 2.11. При подаче на высокочастотную катушку переменного тока возникающее переменное магнитное поле будет наводить вихревой ток в поверхностном слое. В результате взаимодействия переменного вихревого тока с постоянным или переменным магнитным полем частицы металла будут совершать колебательное движение в плоскости, параллельной плоскости объекта, возбуждая поперечную волну, распространяющуюся перпендикулярно к этой плоскости. Отраженная от неоднородности или противоположной стороны поверхности ультразвуковая волна возвращается к поверхности сканирования, вызывает колебательное движение частиц среды в магнитном поле и приводит к возникновению вихревых токов. Электромагнитное поле этих токов, пересекая высокочастотную катушку, будет наводить в ней переменную ЭДС, которая преобразовывается в электрический сигнал, усиливается и регистрируется индикатором. [c.34]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...