Поток энергии при полном отражении

Схема опыта, демонстрирующего ответвление части потока энергии при полном внутреннем отражении (а) экспериментальная установка в УКВ-диапазоне (б) [c.95]

Какими будут поверхности постоянной фазы и поверхности постоянной амплитуды волны в оптически менее плотной среде при полном отражении Как согласовать с законом сохранения энергии полное отражение падающей волны и наличие потока энергии, переносимого поверхностной волной во второй среде [c.160]

Итак, при наличии пространственной дисперсии только при вещественных ш и й выражения (3.4), (3.17) заведомо можно считать теплом, выделяющимся в единице объема. Далее, лишь для прозрачной среды (см. (3.16)) есть плотность энергии и 5 (см. (3.12) и (3.15)) есть поток энергии. При отсутствии поглощения, но комплексном к, как это имеет место при полном внутреннем отражении, вопрос об энергетическом балансе также достаточно прост (см. пп. 3.3, 10.5 и 10.6), но при наличии поглощения и комплексном к (это имеет место для нормальных волн при наличии поглощения) энергетические соотношения усложняются. Мы имеем лишь закон сохранения (3.10), но не можем дать энергетическую интерпретацию отдельных членов этого уравнения. Причина [c.101]

Более детальный анализ показывает, что при полном отражении вектор плотности потока энергии осциллирует в направлении оси Z и имеет регулярную составляющую вдоль поверхности раздела. Рассмотрение нестационарной задачи приводит к выводу о существовании в первые моменты времени потока энергии во вторую среду. [c.49]

При этих опытах Шоху [4013] удалось, кроме того, продемонстрировать еще одно явление, исследованное в последние годы теоретически и экспериментально в оптике. Речь идет о смещении светового пучка при полном отражении на границе двух сред. Этот эффект, связанный с вопросом о возникновении в среде с большей скоростью распространения волн потока энергии, параллельного граничной плоскости, и объясняемый именно наличием этого потока ), обнаруживается в оптическом случае лишь с большим трудом ). Для звуковых пучков в жидкости или газе его особенно отчетливо можно наблюдать с помощью теневого метода на границе с твердым телом для углов падения, при которых скорость следа падающей волны вдоль пластинки равна скорости релеевской поверхностной волны в твердом теле. [c.378]

Результаты, полученные при решении вспомогательных задач, позволяют рассмотреть полную модель из N + 2 плоскостей (рис. 4.7,а). Следует найти поток энергии падающий на i-ю плоскость, после многократных отражений в системе излучения k-ii плоскости. Некоторая часть qih данного потока определяет энергию, испускаемую i-й плоскостью и порожденную излучением k-ц плоскости. [c.162]

Проникновение электромагнитной энергии во вторую среду при полном внутреннем отражении. Уравнения (3.25) и (3.28) на первый взгляд противоречат друг другу во второй среде присутствует электромагнитная энергия, в то время как весь поток падающей энергии возвращается в первую среду. В действительности же в данном случае никакого парадокса не существует. Фактически при полном внутреннем отражении часть потока энергии, проникая во вторую среду на очень маленькую глубину (порядка длины волны, [c.55]

Значит, действительно при полном внутреннем отражении весь поток энергии возвращается в первую среду и при описании стационарного процесса можно не учитывать той доли энергии, которая мигрирует во второй среде. [c.97]

Это означает, что при полном внутреннем отражении весь поток энергии вновь возвращается в первую среду. Данное явление легко наблюдается и демонстрируется различными способами (см. 2.4). [c.24]

Сравнение с формулой (8) показывает, что при принимаемых выше условиях на одном и том же расстоянии амплитуда волн, отраженных пластинкой, оказывается намного меньше, чем амплитуда волн, прошедших через отверстие такой же величины и формы. Легко видеть, что отношение полной энергии, которая проходит в течение одной секунды через круговое отверстие, к потоку энергии в первоначальных волнах равно [c.649]

При полном обмене энергией падающих молекул газа на стенку с частицами вещества стенки результирующий перенос энергии к массе стенки определяется разностью потоков энергии молекул, падающих на стенку ( пад) и отраженных стенкой ЯТр) энергией, отвечающей температуре стенки Тр [c.104]

В задаче о полном внутреннем отражении при нормальном падении волны на среду, занимающую полупространство 2 0, поле при г->оо должно исчезать, а поток энергии равняться нулю. Поэтому средний по высокой частоте полный поток энергии в такой задаче равен нулю. Если при этом величина является комплексной, то 5 ° О и поток неэлектромагнитного происхождения, связанный с учетом пространственной дисперсии, должен в точности компенсировать поток Ддя плазмы, как мы видели в п. 3.1, неэлектромагнитный поток энергии представляет собой просто поток кинетической энергии частиц. Для прозрачной среды (правильнее сказать, для распространяющихся в данной среде нормальных волн) дополнительный поток энергии определяется выражениями (3.15), (3.31) для 5 однако при комплексном к картина усложняется, и именно потому мы здесь не пользуемся обозначением 5 Вопрос о полном внутреннем отражении при учете пространственной дисперсии будет еще обсужден в пп. 10.5 и 10.6. [c.126]

Таким образом, в отражающей среде имеется определенный запас энергии. Эта энергия доставляется в процессе установления и формирования отраженного поля, а в стационарном состоянии лишь поддерживается определенным потоком энергии из среды 1 (в конечном счете, очевидно, из падающей волны). Запас этот в среде 2 может быть значительным, даже при полном внутреннем отражении в среду 1 и отражении от хороших металлов, достигающем 98—99%. Это же происходит, конечно, и в неоднородных, например, мутных и дисперсных средах, где время установления поля может быть значительным из-за большой глубины пробега фотонов, формирующих отраженный свет за счет многократного рассеяния ( пленение излучения —процесс некогерентный и здесь не обсуждается). [c.20]

Поток энергии при полном отражении. Средняя по периоду колебаний плотность потока акустической мощности через плоскость г = +0 в падающем и отраженном пучках согласно (2.11) равна / ,г( ) = + (2с р) 1т(р Э г/Эг)г = о- Положительным мы считаем здесь поток знертии в направлении распространения лучка, т.е. в сторону отрицательных (положительных) г дая падаюшей (отраженной) волны. Пользуясь интегральным представлением (13.6), можно записать (х) в виде [c.290]

Падающий на поверхность вещества поток лучистой световой энергии частично поглощается, а частично отражается. Из оптики известно, что доля отраженной энергии зависит от длины волны излучения и состояния поверхности вещества. В табл. 3.2 приведены значения коэффициентов отражения (при полном отражении этот коэффициент равен 1) для чистых неокисленных полированных поверхностей металлов. [c.124]

При полном отражении поверхности тела передается импульс, в два раза больщий, и, следовательно, в два раза больще давление. Можно подсчитать давление при частичном поглощении потока энергии. Если плотность потока поглощаемой энергии равна 5пог =05, то по закону сохранения энергии плотность потока отражаемой энергии 5 отр=(1—а)5 и, следовательно, давление может быть представлено в виде р — о31с + + 2(1—а)8/с = (2 — а) 5/с. При падении потока энергии под [c.28]

Исследование преломленной волны. Утверждение, что поток электромагнитной энергии не попадает во вторую среду, полностью отражаясь от границы раздела, нельзя считать точным. Покажем, что при полном внутреннем отражении (ф > > Фпрсд) во второй среде появляется электромагнитная волна, распространяющаяся вдоль границы раздела. Для этого запишем выр 1жение для преломленной волны, направленной вдоль оси Х во второй среде (рис. 2.17). Для волны, движущейся в среде 2 по [см. (2.6)], имеем [c.94]

СПОСОБНОСТЬ [вращательная — отношение угла поворота плоскости поляризации света к расстоянию, пройденному светом в оптически активной среде излучательная — отношение светового потока, испускаемого светящейся поверхностью, к площади этой поверхности и к интервалу частот, в котором содержится излучение отражательная — отношение отраженной телом энергии к полной энергии падающих на него электромагнитных волн в единичном интервале частот поглощательная— отношение поглощенного телом потока энергии электромагнитного излучения в некотором интервале частот к потоку энергии падающего на него электромагнит-, ного излучения в том же интервале частот разрешающая прибора — характеристика способности прибора (оптического давать раздельные изображения двух близких друг к другу точек объекта спектрального давать раздельные изображения двух близких друг к другу по длинам волн спектральных линий) тормозная — отношение энергии, теряемой ионизирующей частицей на некотором участке пути в веществе, к длине этого участка пути] СРЕДА [есть общее наименование физических объектов, в которых движутся тела или частицы и распространяются волны активная — вещество, в котором осуществлена инверсия населенностей уровней энергии и в результате чего может быть достигнуто усиление электромагнитных волн при их прохождении через вещество анизотропная — вещество, физические свойства которого неодинаковы по различным направлениям гнротронная — среда, в которой существует естественная или искусственная оптическая активность диспергирующая — вещество, фазовая скорость распространения волн в котором зависит от их частоты изотропная — вещество, физические свойства которого одинаковы по всем выбранным в нем направлениям конденсированная—твердая или жидкая среда] [c.279]

ПОЛНОЕ ВНУТРЕННЕЕ ОТРАЖЕНИЕ — отражение эл.-магн. излучения (в частности, света) при его падении на границу двух прозрачных сред с показателями преломления и щ из среды с большим показателем преломления ( i > rtj) под углом > (p pi К рого sin i p = ftj/ai = Наим, угол падения qp p-при к-рои происходит П. в. о., наз. предельным (критическим) или углом полного отражения. Впервые П. а. о, описано И. Кеплером (J. Kepler) в 1800. Поток излучения, падающий при углах ф Фкр< испытывает полное отражение от границ раздела, целиком возвращается в среду с iij, т. о. коэф. отражения Л = 1, В оптически менее плотной среде в области вблизи границы существует конечное значение ал.-магн. поля, однако поток энергии через границу отсутствует, т. к. перпендикулярная поверхности компонента Пойнтин-га вектора, усреднённая по времени, равна нулю. Это означает, что энергия проходит через границу дважды (входит и выходит обратно) и распространяется лишь вдоль поверхности среды в плоскости падения. Глубина проникновения излучения в среду Ид определяется как расстояние, на к-ром амплитуда эл.-магн, поля в оптически менее плотной среде убывает в е раз,Эта глубина зависит от относит, показателя преломления Kjj, длины волны X и угла ф. Вблизи ф р глубина проникновения наибольшая, с ростом угла вплоть до 90° плавно спадает до пост, значения. [c.27]

Поскольку полный поток излучения лазера с модулированной добротностью значительно превышает поток, допустимый для плоскостного фотоэлемента, следует тем или иным способом линейно ослабить пучок, чтобы существенно уменьшился поток, падающий на приемник. Как мы уже упомянули, обычные способы оптического ослабления не пригодны. Поэтому для ослабления пучок рассеивается на диффузной мишени [183], так что плотность потока уменьшается за счет отражения энергии в полусферу радиусом R. Хотя блок спресованной окиси магния представляет собой одну из лучших рассеивающих мишеней, имеющихся в настоящее время, такая мишень не полностью ламбертова. Более того, диффузность окиси магния зависит от длины волны, особенно в инфракрасной области [184], как показано на фиг. 4.22. (К тому же для приготовления мишеней из окиси магния с воспроизводимыми характеристиками пока еще требуется больше искусства, чем это желательно при точных измерениях.) [c.188]

Поток энергии через границу сред при полном внутреннем отражении в среднем за период равен нулю перенос энергии происходит только вдоль границы раздела. Однако во второй среде существует электромагнитное поле, амплитуда к-рого быстро затухает с удалением от границы на расстояние порядка Я, [c.566]

Следует отметить, что исходя из зигзагообразной картины распространения волноводных мод при определении потока энергии, переносимой модами, необходимо учитывать проникновение поля при полном внутреннем отражении на границах раздела вне волноводной структуры. В этом случае эффективная толщина волновода к будет отличаться от физической толщины волновода к на величину смещения, обусловленную эффектом Гуса — Хэнхена [7]. Для ТЕ мод волновода величина смещения [c.144]

При X = 0 = 0 и полный поток энергии на границе является электромагнитным, а при хО, <Стак что поток энергии в основном звуковой. Поскольку среднее за период изменение суммарной энергии W, + We равно нулю, суммарный поток Р Рх = onst = Psi )- Таким образом, в пригранияной области пьезоэлектрика происходит трансформация электромагнитной энергии в звуковую. Обмен энергией между носителями тока и волной электрического поля определяется стандартными условиями. При Al > О носители в среднем поглощают втекающую энергию и отраженный поток энергии меньше падающего, т. е. / < 1 при Ai<0 носители тормозятся волной и отдают энергию полю, так что Рн меняет знак, и Рхотр > пад, l-nl >1. Усиление акустоэлектрической волны будет тем значительнее, чем больше поток энергии, втекающей в пьезоэлектрик из полупроводника. Последний, в свою очередь, определяется значениями Ф и Z)x на границе. При малых индукция на границе существенно увеличивается из-за больших градиентов концентрации носителей в плазме полупроводника, что и приводит к заметному усилению (или ослаблению) отраженной акустоэлектрической волны. [c.78]

При угле падения волны, большем критического угла 5, происходит полное отражение. Действительно, согласно (3.26а) q становится вещественным положительным числом. При положительных значениях своего аргумента (считаем пг вешественным) функция Уиттекера в соотношении (3.24) тоже вешественна. По формулам (3.24) и (3.5) тогда получаем ReZ = 0, I У =1. В том, что при в>Ь происходит полное отражение, можно было убедиться также (для любого w), рассчитав среднюю за период колебаний 2-компоненту потока энергии в прошедшей волне. Из формул (2.11), (3.29), (3,30) следует, что лоток акустической злергии [c.54]

Результаты расчета по (9.7) даны на рис. 42. При линейной поляризации Е наибольшее А/г получается дд при круговой поляризации Ег. Это согласуется с выводами из (7.9), точнее, есть физическое следствие существования поперечной компоненты потока энергии <5)х. Для поголощаю-щей среды и полного внутреннего отражения АНфО, [c.103]

Траектории потока энергии и ориентации вектора Пойнтинга в ограниченном пучке при наличии смещений )ассчитаны в работе [51] (ср. также [52, 53]). В работе 14] показано, что естественный луч при полном внутреннем отражении распадается на два вследствие разных смещений компонент, а в работе [13] установлена независимость компонент (в прозрачных средах интерференционный член в балансе энергии отсутствует как и следует ожидать, по соображениям, изложенным в 8, имеется лишь перераспределение энергии по пучку). О смещении луча при отражении от магнетика см. в [54]. [c.105]

При рассмотрении эффективности дифракционных решеток используются два понятия абсолютная эффективность, равная отношению энергии, дифрагируемой решеткой при длине волны Х в данном порядке, к энергци, падаюш,ей на решетку при той же длине волны, и просто эффективность, равная отношению энергии, дифрагируемой решеткой при длине волны X в данном порядке к световому потоку, отражаемому зеркалом при тех же рабочих условиях (или полному потоку, отраженному решеткой). Абсолютная эффективность всегда меньше эффективности на множитель, характеризующий отражательную способность зеркала. Эффективность решетки существенно зависит от поляризации излучения, длины волны и угла падения. [c.253]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...