Интенсивность отраженных и преломленных лучей

I 23] ИНТЕНСИВНОСТЬ ОТРАЖЕННЫХ И ПРЕЛОМЛЕННЫХ ЛУЧЕЙ 43 [c.43]

Интенсивность отраженных и преломленных лучей. [c.43]

Геометрическая оптика, отвлекаясь от волновой природы света, описывает его распространение с помощью лучей. При этом оказывается, что поведение лучей при Я. 0 определяется теми же законами, что и для плоских волн законы преломления и отражения, установленные для плоской волны, падающей на плоскую границу раздела, справедливы в приближении геометрической оптики при более общих условиях. Например, при падении луча на поверхность линзы направление, интенсивность и состояние поляризации отраженного и преломленного лучей можно найти из соответствующих формул для плоских волн. [c.329]

Рассеяние предельно большими частицами. Основная особенность описания рассеяния большими частицами состоит в том, чта взаимодействие оптического излучения в этом случае можно рассматривать как два независимых явления 1) как дифракцию волн обусловленную разрывом волнового фронта частицей и (по принципу Гюйгенса) появлением определенного углового распределения интенсивности 2) как отражение и преломление лучей по законам геометрической оптики. [c.25]

Интегрирование интенсивности рассеянного излучения по всем углам определяет коэффициент рассеяния. Проводя интегрирование с использованием формулы (1.50), получаем величину па . Следовательно, половина ослабления падающего на частицу потока энергии (полный коэффициент ослабления для больших частиц равен 2па ) обусловливается дифракцией волн на шаре, а другая половина — рассеянием за счет отражения и преломления лучей большой частицей. [c.26]

Выделение этих двух частей (полного рассеяния. — Ред.) на основании принципа Гюйгенса обсуждалось в разд. 8.1. В разд. 12.32 оно получено из решений Ми для шаров. Основные пункты этого выделения можно сформулировать следующим образом. Диаграмма, соответствующая геометрической оптике, довольно широка и имеет не слишком большую интенсивность она образуется в результате отражения и преломления лучей, падающих на шар. Дифракционная картина ограничена малыми углами, рассеянный свет имеет большую интенсивность и сконцентрирован около направления вперед дифракция возникает из-за неполноты волнового фронта, проходящего через шар. Полная энергия излучения в обеих картинах (для шаров без поглощения) равна энергии, приходящейся на геометрическое поперечное сечение па . [c.233]

Луч света с интенсивностью Iq от источника S делится полупрозрачной пластиной А на два луча равной интенсивности IJ2, которые направляются к зеркалам и Bj- После отражения от зеркал лучи идут к полупрозрачной пластинке D, которая в результате отражения и преломления каждый из лучей делит на два. Образуются две пары взаимно когерентных волн 1, 2 н 3, 4. Интерферометр [c.410]

Излучение в среде не зависит и от ее размеров. Поэтому среду можно считать настолько протяженной, чтобы при сколь угодно малом коэффициенте поглощения световой луч, вступивший в среду, успел полностью поглотиться, не достигнув стенок полости. Тогда обмен энергией между средой и вакуумом будет происходить только в результате отражения и преломления излучения на рассматриваемой границе. Такой обмен подчиняется принципу детального равновесия и не может нарушить состояние равновесия излучения как в среде, так и в вакууме. Из этого условия и можно найти соотно-1.чение между плотностью энергии " и удельной интенсивностью излучения в вакууме с такими же величинами и / в среде. (В этом параграфе все величины, относящиеся к вакууму, снабжены нулем в индексе, а все величины в среде оставлены без индекса.) [c.683]

На фиг. 237 приведена фотография, где идущая слева звуковая волна падает на алюминиевую призму и отклоняется от первоначального направления вследствие того, что скорость звука в алюминии больше, чем в жидкости. Уменьшение числа диффракционных спектров у отдельных световых точек одновременно дает представление об уменьшении интенсивности звуковой волны в результате поглощения в жидкости. На фиг. 238 изображен случай падения волны из ксилола в воду под углом 35,5°. Отчетливо видны отраженный и преломленный звуковые лучи. Угол преломления может быть легко измерен, и на основании вели- [c.192]

Явление поляризации света, т. е. выделение световых волн с определенной ориентацией электрического (и магнитного) вектора, имеет место и при отражении или преломлении света на границе двух изотропных диэлектриков. Этот способ поляризации был открыт Малюсом, который случайно заметил, что при поворачивании кристалла вокруг луча, отраженного от стекла, интенсивность света периодически возрастает и уменьшается, т. е. отражение от стекла действует на свет подобно прохождению через турмалин. Правда, при этом не происходило полного погасания света при некоторых определенных положениях кристалла, а наблюдались лишь его усиление и ослабление. [c.374]

Преломленный луч на более отдаленной поверхности пластинки порождает выходящий луч интенсивностью аа / и отраженный в пластинке луч интенсивностью ар/. [c.49]

Предположим теперь, что из среды / в среду II падают сдвиговые УЗК под углом, равным или превышаюш,им 33° (луч S ). Тогда в среде I возникнут два отраженных луча Si и L (сдвиговые и, соответственно, продольные УЗК), а в среде II — один преломленный луч 11 (продольные УЗК), направленный под углом Р, равным или превышающим 14°. Таким образом, используя трансформацию сдвиговых УЗК в продольные и обратно, можно, послав сдвиговые УЗК из среды / под некоторым углом, ввести их в среду III под тем же углом. Эти соображения были проверены экспериментально. Кварцевая пластинка У-среза посылала импульсы сдвиговых УЗК (/ = 2,5 Мгц) под углом падения а = 20°, сдвиговые УЗК из алюминиевой призмы вводились через слой трансформаторного масла в алюминиевый полудиск и регистрировались анализатором (аналогичная кварцевая пластинка У-среза), отмечающим луч, направленный примерно под тем же углом 20°. Вращение анализатора вокруг его оси полностью подтвердило прием сдвиговых УЗК- При ориентировке пластины анализатора параллельно поляризатору наблюдался максимум интенсивности (это означает, что вращения плоскости поляризации преломленного луча, по крайней мере, при условии совпадения плоскости поляризации падающего луча с плоскостью его падения, не наблюдается), при взаимно-перпендику-лярном расположении (аналогично скрещенным николям в оптике) минимум. Поляризация при этом наблюдается все же не линейная, а эллиптическая, но степень поляризации значительно выше, чем в преломленном луче, образованном путем трансформации из продольных УЗК. Измерение скорости УЗК с помощью глубиномера прибора В4-7И, на котором осуществлялся эксперимент, также не оставляет никаких сомнений в том, что принимались сдвиговые УЗК. Одновременно с регистрацией сдвиговых УЗК можно было обнаружить и продольные УЗК в виде луча, направленного приблизительно под углом преломления Р = 52°, что также совпадает с расчетными данными. Регистрация продольных УЗК, наблюдающихся при отсутствии полного внутреннего отражения их, производилась обычной искательной головкой с кварцевой пластиной Х-среза. Полученные результаты открывают интереснейшие перспективы. Во-первых, искательная головка для работы сдвиговыми волнами может быть выполнена не из органического стекла, как это общепринято, а из металла. При этом радикально решается вопрос об износостойкости этих головок. Во-вторых, и это не менее важно, появляется возможность использовать поляризацию УЗК для повышения чувствительности и осуществить контроль металлов с высоким уровнем [c.73]

Последовательное рассмотрение отражения (с коэффициентом отражения г) и преломления (с коэффициентом проникновения а) луча в сферической частице позволяет рассчитать интенсивность рассеянного излучения в приближении геометрической оптики. Для отраженного луча, претерпевшего одно взаимодействие с частицей и называемого первым производным лучом, интенсивность рассеянного излучения [c.26]

Другой способ получения интерферирующих пучков изображен на рис. 12. На плоскопараллельную стеклянную пластину падает исходный поток I от какого-то удаленного источника света. Этот поток частично отражается от наружной границы пластинки, образуя луч 2, частично преломляется. После отражения от нижней грани пластинки и преломления у ее верхней грани возникает луч 3. Аналогично создаются лучи 4, 5, 6,. .., интенсивность которых постепенно убывает. Фазы этих лучей связаны с фазой исходного луча 1, и поэтому они когерентны друг с другом, способны к образованию интерференционных явлений. [c.28]

При падении звуковой волны на границу раздела двух сред, скорость звука в которых различна, часть энергии отражается обратно в первую среду, а остальная часть проходит во вторую среду. Согласно известным законам физики, угол падения при этом равен углу отражения, а отношение синусов углов падения и преломления равно отношению скоростей звука в обеих средах. Сумма интенсивностей прошедшего и отраженного лучей, очевидно, равна интенсивности упавшего луча, а величина интенсивности каждого луча определяется свойствами сред, в особенности их акустическим сопротивлением (равным произведению плотности р среды на скорость с распространения звука в ней). [c.17]

Структуру препарата, рассматриваемого через микроскоп, можно различить лишь тогда, когда различные частицы препарата отличаются друг от друга и от окружающей их среды по поглощению (отражению) света или по показателю преломления. Эти свойства обусловливают разницу фаз и амплитуд световых колебаний, прошедших через различные участки препарата. От разницы фаз и амплитуд, в свою очередь, зависит контраст изображения. (Здесь под термином разница фаз следует понимать запаздывание или опережение во времени одного луча по отношению к другому разница амплитуд возникает из-за неодинакового поглощения света различными участками препарата и определяет различную интенсивность света, прошедшего через эти участки). Поэтому в зависимости от характера препарата в микроскопии применяются различные методы наблюдения, для осуществления которых служат принципиальные схемы, показанные на фиг. 5—9, где обозначены Об— объектив, АВ — препарат, К—конденсор, аа —выходной зрачок объектива. Да — апертурная диафрагма конденсора, А В — изображение препарата, создаваемое объективом. [c.12]

Предположим, Что в пространстве между зеркалами интерферометра S, и Sj (рис, 65) помещен некоторый прозрачный объект А, у которого показатель преломления отличен от преломления среды. Оптический путь многократно отраженных лучей, проходящих через объект А, будет иной, чем путь лучей, проходящих вне объекта. Эта дополнительная разность хода приводит к изменению интенсивности в полосах. Если оптическую систему выбрать так, что плоскость наблюдения оптически сопряжена с объектом А, то последний будет визуализирован. [c.112]

Приводя этот расчет, автор допускает грубую ошибку, не учитывая сильного преломления крайних лучей при переходе через границу вода — металл. Последнее сильно искажает распределение интенсивности ультразвуковых колебаний в изделии при падении их на отражатель и при отражении от него. [c.114]

Законы преломления и отражения, определяя направления отраженного и преломленного лучей, не дают никаких сведений об интенсивностях и фазах. Задачу определения интенсивностей и фаз отраженного и преломленного лучей можно решить, исходя из взаимодействия электромагнитной волны со средой. Согласно электронной теории, под действием электрического поля падающей волны электроны среды приводятся в колебания в такт с возбуждающим полем — световой волной. Колеблющийся электрон при этом излучает электромагнитные волны с частотой, равной частоте возбуждающего поля. Излученные таким образом волны называются вторичными. Вторичные Bojnibi оказываются когерентными как с первичной волной, так и мемаду собой. В результате взаимной интерференции происходит гашение световых волн во всех направлениях, кроме двух — в направлениях преломленного и отраженного лучей. В принципе можно, решая задачу интерференции, определить направления распространения, интенсивности и фазы обоих лучей. Однако решение ее, хотя и привело бы к результатам, согласующимся с опытными данными, представляется довольно сложным. Эту же задачу можно решить более простым путем,- используя систему уравнений Максвелла. [c.45]

При распространении звуковых волн имеют место обычные для всех типов волн явления интерференции и дифракции. В случае когда размер препятствий и неоднородностей в среде велик по сравнению с длиной волны, расиростраиение 3. подчиняется законам отражения и преломления лучей и может рассматриваться с позиций геометрической акустики. По мере распространения волны происходит постепенное затухание звука, т. е. умопыкение его интенсивности и амплитуды с расстоянием, к-рое обусловливается как законами волнового распространения в среде, так и необратимым переходом звуковой анергии в др. форму (гл. обр. в теплоту). [c.70]

Поляризация света при отраженш н преломлении. Естественный свет является неполяризован-ным. Ввиду различия Pj , и р , т,, отраженный и преломленный лучи частично поляризованы. Поляризация при отражении была экспериментально обнаружена в 1808 г. Э. Л. Малюсом (1775—1812). Он наблюдал через кристалл исландского щпаТа двойное лучепреломление (см. 42) луча солнца, отраженного от поверхности стеклянной пластинки. При вращении пластинки вокруг луча как оси он заметил, что относительные интенсивности двух, возникающих в результате двойного лучепреломления лучей изменяются. Это свидетельствует о частичной поляризации луча солнца при отражении от поверхности стекла. Теоретического объяснения поляризации при отражении Малюс не предложил. Поляризация света при преломлении экспериментально была обнаружена в 1811 ij. Э. Л. Малюсом и Жл Б. Био (1774—1862). [c.109]

О Render (Изобразить). При выборе параметра используется реальная трассировка лучей для определения видимости и теневого изображения. Поддерживаются прозрачность, отражение и преломление света. Чтобы удалить тени из текстурных массивов, используются дополнительные лучи в областях высокого, интенсивного градиента. [c.357]

Полное отражение. При наблюдении явления преломления света можно заметить, что наряду с преломлением происходит и отражение света от границы раздела двух сред при увели-ченп . угла падения интенсивность отраженного луча увеличивается. В случае перехода света из оптически более плот- [c.266]

Пусть на интерферометр падает луч света в направлении Л. После преломления и частичного отражения на первой поверхности в точке О луч проходит через поверхность и нонадает на в точке А под углом падения ф. В точке А луч снова разделяется на две части, одна из которых проходит через пластину II и, преломляясь, образует луч 1, а другая отражается в точке В, а затем в С и образует луч 2. Аналогично образуются лучи 3, 4 и т. д. Все эти лучи параллельны, а пх интенсивность последовательно уменьшается с увеличением числа отражений. Волны, соот-ветствуюш,ие лучам 1, 2, 3,..., являются результатом расш,еплеиия одной и той же волны поэтому они когерентны и могут интерферировать. Интерференционная картина будет локализована на бесконечности. [c.192]

ОТРАЖЕНИЕ РЕНТГЕНОВСКИХ ЛУЧЕЙ. Различают 1) отражение от атомных плоскостей кристалла (см. Дифракция рентгеновских лучей), к-рое описывается Врэгга-Вульфа условием п выявляет структуру кристаллич. решетки и 2) полное отражение от поверхиости кристалла, определяемое показателем преломления п рентгеновских лучей (см. Нреломлсние рентгеновских лучей). Дифракционное отражение происходит под разными углами, совокупность к-рых в каждом случае определяется длиной волны лучей и ориентацией кристалла относительно пучка отражение, зависящее от п, происходит под очень малыми углами скольжения (т. к. л близок к 1), причем можно указать критич. угол фJ.p, нри к-ром интенсивность отраженного пучка резко иадает. ф р одреде- [c.565]

Если -Одиф > йо) то часть дифрагированных лучей будет выходить из цилиндра — пучок будет расширяться. При обратном соотношении Одиф< o o все дифрагированные лучи будут испытывать полное отражение от боковой поверхности цилиндра. А так как в реальных условиях интенсивность света и показатель преломления возрастают к оси пучка, то из-за искривления лучей пучок начнет сжиматься и может стянуться в тонкиц,шнур. Это и есть самофокусировка. [c.735]

Сильная зависимость интенсивности гармоники от рассотласо вания фазовых скоростей, т. е. от величины 8м — 8в и от толщ ины (1 затрудняет точное количественное определение нелинейной восприимчивости с помощью выражений (6.7) или (6.8) и (6.17) или (6.18) и экспериментального наблюдения генерации гармоиики в пластине. Эту трудность можно обойти, если наблюдать гармонику, отраженную от одной границы нелинейной среды. Примем в соотношениях, приведенных в 6, 8т = 8м, что соответствует согласованию показателей преломления нелинейной пластины и линейной среды. Для экспериментальной реализации условий, эквивалентных идеализированной задаче об отражении от полубесконечной среды, можно применить простой метод — сделать вторую поверхность диффузной и поглощающей или вырезать ее под углом к передней поверхности. Можно использовать также полностью отраженный луч с основной частотой, который генерирует гармоники на расстоянии, равном глубине проникновения, т. е. порядка нескольких длин волн, как показано 5. В любом случае нужно еще совершенно точно знать распределение интенсивности падающего лазерного луча во времени и в поперечном сечении. После проведения абсолютной калибровки можно таким образом измерить нелинейную восприимчивость любого образца, если сравнить интенсивность отраженной от него гармоники с интенсивностью гармоники, генерируемой нелинейным стандартным образцом, через который проходит тот же луч лазера. [c.377]

Кроме эффектов, связанных с преломлением лучей в среде с переменной скоростью звука с, на интенсивность поля существенно влияют поверхность и дно. Общее значение интенсивности в любой точке молсет включать интенсивность, передаваемую непосредственно по одной или нескольким рефрагирующим трассам в водном слое, и по лучам, имеющим одно или более отражений от поверхности и (или) дна моря. В некоторых случаях наличие границ, а также переменной скорости звука исключает возможность прямого распространения акустической энергии в отдельные области среды. В этих условиях отраженные лучи являются единственными путями, по которым распространяется звук. Интенсивность акустического поля в любой точке сильно зависит от акустических характеристик границ. [c.109]

Из полученного значения < п> > пп сразу следует возможность самофокусировки лазерного излучения, предсказанной Г. Г. Аска-рьяном в 1962 г. и вскоре обнаруженной в эксперименте. Действительно, равенство (4.52) показывает, что если через какую-либо среду (твердое тело или жидкость с определенными свойствами ) проходит интенсивный пучок света, то он делает эту среду неоднородной — в ней как бы образуется некий канал, в котором показатель преломления больше, чем в других ее частях. Тогда для лучей, распространяющихся в этом канале под углом, большим предельного, наступает полное внутреннее отражение от оптически менее плотной среды ( см. 2.4) и наблюдается своеобразная фокусировка излучения. Наиболее интересен случай, когда подбором входной диафрагмы для данного вещества удается установить такой диаметр канала 2а, что дифракционное уширение >L/(2a) (см. 6.2) компенсирует указанный эффект и в среде образуется своеобразный оптический волновод, по которому свет распространяется без расходимости. Такой режим называют самоканализацией (самозахватом) светового пучка (рис. 4.21). Весьма эффектны такие опыты при использовании мощных импульсных лазеров, излучение которых образует в стекле тонкие светящиеся нити. Однако в газообразных средах самофокусировка не имеет места, что существенно ограничивает возможность использования этого интересного явления. [c.169]

Если 0диф>0о, часть дифрагированных лучей выходит из цилиндрического пучка света, т. е. пучок расширяется. При 0диф<0о все дифрагированные лучи испытывают полное отражение от боковой поверхности цилиндрического пучка. Так как в реальных условиях ограниченный по фронту световой пучок всегда имеет большую интенсивность на оси, то показатель преломления согласно (36.20) также будет иметь большую величину на оси пучка и убывать к его периферии. Вследствие этого лучи в пучке будут искривляться, пучок начнет сжиматься и может превратиться в узкий световой канал, т. е. произойдет самофокусировка пучка (рис. 36.5, б). Далее световой пучок распространяется внутри этого канала, обеспечивая сам себе своеобразный оптический волновод. Такой режим распространения светового пучка называется самоканализацией. В этом случае 0диф 0о, т. е. дифракционные явления полностью подавляются. [c.310]

Голограмма образуется в светочувствительном материале (фотопластинке или фотопленке) в процессе его экспонирования в голографическом световом поле и дальнейшей фотохимической обработки. Голографическое световое поле образуется в результате когерентного сложения опорной волны света, направляемой непосредственно от лазера, и объектной волны, отраженной от объекта, освещенного тем же лазером. Возникающая интерференционная картина регистрируется в виде голограммнрй структуры. При этом каждый малый элемент фотоматериала регистрирует интенсивность объектных лучей света, падающих на этот элемент, независимо для каждого направления в виде изменения оптической плотности и показателя преломления слоя. Зарегистрированная в слое голограмма обладает свойствами дифракционной решетки. [c.11]

Среди оптических экспериментальных методов, применяющихся в динамической механике разрушения, весьма эффективным и популярным стал так назьшаемый метод каустик [ 107 ]. Метод може- применяться с использованием проходящего света для прозрачных материалов и отраженного света для непрозрачных. Физическая основа метода состоит в следующем. Образец, содержащий вызванную концентратором (трещиной) сингулярность напряжений и нагруженный внешними силами, освещается параллельным пучком света. Повышение интенсивности напряжений в зоне, окружающей конец трещины, вызывает два эффекта уменьшает толщину пластины и изменяет показатель преломления материала. Следовательно, в первом приближении область, содержащая сингулярность напряжений, действует как рассеивающая линза, отклоняющая лучи света от оси пучка. Эти лучи образуют сильно освещенную сингулярную поверхность. При этом на экране, расположенном на удалении от образца и пересекающем эту поверхность, возникает сингулярная кривая (каустика), ограничивающая теневую зону. Метод каустик, таким образом, основан на преобразова ии сингулярного поля напряжений в оптическую сингулярность (каустику), причем размер каустик удается однозначно связать с коэффициентами интенсивности напряжений. [c.97]

Если шов и околошовная зона представляют собой упругоанизотропные среды, помимо прямого отражения ультразвука от границы сплавления на ней наблюдаются также преломление и трансформация волн и появление ложных сигналов. Особенно это характерно для сварных соединений из сталей аустенитного класса. Н. Т. Азаровым и др. показано, что если скорость поперечных волн в шве на 18—20% ниже, чем в основном металле, на границе сплавления волна преломляется (рис. 7.71, а) и фиксируется интенсивный сигнал от донной поверхности. В частности, в сталях 08Х15Н52Т с присадком из стали ЭП-659 при прозвучивании ПЭП с р=40° на /=2,5 МГц этот сигнал по величине почти равен сигналу от бесконечной плоскости, нормальной лучу. На рис. 7.71,6, в приведены другие возможные причины появления ложных сигналов. [c.306]

Под действием света регистрирующая среда изменяет свои оптические свойства. Эти изменения зависят от интенсивности излучения. В результате облучения после химической обработки в светочувствительной среде может измениться или коэффициент пропускания (отражения), или коэффициент преломления. В первом случае голограмма называется амплитудной, а во втором — фазовой. При прохождении световой волны через голограммы в первом случае возникает амплитудная модуляция излучения, а во втором случае — фазовая модуляция проходящей через голограмму световой волны. Рассмотрим принцип образования голограммы предмета О сложной формы. Осветим его широкой плоской волной W, часть которой одновременно с предметом освещает и прямоугольную призму, предназначенную для изменения хода лучей и образования опорной волны W (рис. 6.1.3). Призма отклоняет световой пучок на некоторый угол 0, который создает в плоскости фотографической эмульсии поле с постоянной амплитудой йо и фазой, меняющейся вдоль голограммы линейно с координатой х Тогда комплексная амплитуда опорной волны записывается в виде Ло = аоехр(—tax), где а — = 2л/Х) sin Q. [c.374]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...