ODBICIE I ZAA
AMANIE
NA GRANICY OŚRODKÓW
K
Fala padajÄ…ca:
rr
r r
E = E0eikr -iÉt
Fala załamana:
r' r
r r
' ik r -iÉt
E = E0e
Fala odbita:
r' ' r
r r
E'' = E0 '' eik r -iÉt
k - wektor falowy o długości k = nk0
k0 = É/c dÅ‚ugość wektora falowego w próżni
n - współczynnik załamania
granica ośrodków
1
PRAWA ODBICIA I ZAA
AMANIA
1. wektory falowe leżą w jednej płaszczyz
nie
2. kąt padania jest równy katowi odbicia
² = Ä…
sinÄ… k' µ 'µ' n'
= = =
n = µµ
3.
sin Å‚ k µµ n
granica ośrodków
2
WSPÓA
CZYNNIK ZAA
AMANIA
n = µµ
granica ośrodków
3
WSPÓA
CZYNNIK ZAA
AMANIA
Współczynnik załamania zależy od częstości fali
2Ä„ 2Ä„c
 = =
k n É
2Ä„ 2Ä„c
0 = =
k É
0
granica ośrodków
4
ROZSZCZEPIENIE ÅšWIATA
A
powietrze
szkło
sinÄ… k' µ 'µ' n'
= = =
sin Å‚ k µµ n
granica ośrodków
5
CAA
KOWITE WEWN
TRZNE ODBICIE
Fala pada na granicę ośrodka o mniejszym współczynniku
załamania n < n
n
n
n
sinÅ‚ = sinÄ… Å"
n'
sin Å‚ > sin Ä…
dla odpowiednio dużych kątów sin ą > n /n i sin ł > 1
granica ośrodków
6
CAA
KOWITE WEWN
TRZNE ODBICIE
Fala padająca na granicę ośrodka o mniejszym współczynniku
załamania n < n pod kątem większym od kąta granicznego
ągr nie ulega załamaniu (jest całkowicie odbijana).
2
n
sinÄ…gr =
n
Dla ą = ągr sinł = 1
granica ośrodków
7
CAA
KOWITE WEWN
TRZNE ODBICIE
Dla n < n i kÄ…ta padania Ä… > Ä…gr
Ä… > Ä…
Ä… > Ä…
Ä… > Ä…
" Amplituda fali w ośrodku drugim zanika wykładniczo.
" Głębokość wnikania jest rzędu długości fali.
" Fala padająca w całości wraca do ośrodka pierwszego.
" Następuje przy tym zależna od polaryzacji fali i kąta padania
zmiana fazy o "Ć
"ĆII `" "ĆĄ"
granica ośrodków
8
ÅšWIATA
OWODY
całkowite wewnętrzne odbicie umożliwia uwięzienie światła w
światłowodzie
a) światłowód planarny
b) światłowód paskowy
c) światłowód cylindryczny (włókno optyczne)
granica ośrodków
9
WA
ÓKNO OPTYCZNE
Åšrednica rdzenia
światłowodu
jednodomowego
jest poniżej 10 µm
granica ośrodków
10
POLARYZACJA PRZEZ ODBICIE
Å‚ = Ä„ / 2 -Ä…Br
Ä…Br + Å‚ = Ä„/2
sinÄ…Br
=
sin(Ä„ / 2 -Ä…Br )
sin Ä… n '
Br
sinÄ…Br
=
= tgÄ…Br
sin Å‚ n
cosÄ…Br
n'
tgÄ…Br =
n
Kąt Brewstera ąBr to taki kąt, dla którego promień odbity jest prostopadły
do promienia załamanego.
Przy kącie padania równym ąBr fala odbita jest całkowicie spolaryzowana
(jedna ze składowych się nie odbija).
granica ośrodków
11