Jak wykazał Maxwell światło jest częścią widma elektromagnetycznego. Wszystkie fale wchodzące w skład tego widma mają charakter elektromagnetyczny i rozchodzą się w próżni z tą samą prędkością c. Różnią się jedynie długościami fali, a więc i częstościami. W ośrodku jednorodnym i izotropowym światło rozchodzi się po linii prostej. Wektor określający kierunek rozchodzenia się światła k jest prostopadły do wektora indukcji pola magnetycznego B i do wektora pola elektrycznego E. Promienie świetlne mogą przecinać się ze sobą bez żadnych zakłóceń, a ich bieg jest odwracalny.
Jeżeli na swojej drodze promienie świetlne natrafią na ośrodek o innej gęstości, to część z nich zostanie odbita na krawędzi ośrodka, zaś część przeniknie do drugiego ośrodka ulegając załamaniu. Wiadomo, że zjawisko odbicia i załamania można opisać następującymi trzema prawami:
10 Promień padający, odbity i załamany oraz normalna do powierzchni granicznej leżą na jednej płaszczyźnie .
20 Kąt odbicia jest równy kątowi padania.
30 Dla danych dwóch ośrodków stosunek sinusa kąta padania do sinusa kąta załamania jest równy stosunkowi prędkości wiązki w odpowiednich ośrodkach i jest stały:
Wielkość n21 to tak zwany względny współczynnik załamania światła pomiędzy dwoma ośrodkami:
ośrodek 1
ośrodek 2
Jeżeli ośrodkiem pierwszym będzie próżnia (ewentualnie powietrze), to:
Wtedy n nazywamy bezwzględnym współczynnikiem załamania dla ośrodka 2. Prędkość światła zmniejsza się, jeżeli przejdzie ono z ośrodka rzadszego do gęstszego.
Podczas odbicia światło odbite i załamane ulega częściowej lub całkowitej polaryzacji. Istnieje kąt a dla którego zachodzi całkowita polaryzacja światła odbitego. Zjawisko to ma miejsce, jeżeli pomiędzy wiązką światła odbitego i wiązką światła załamanego jest kąt 900. W tym przypadku kąt padania a nazywa się kątem Brewstera. Podstawiając do poprzednich wzorów:
otrzymujemy:
W doświadczeniu polaryzację wykryć można przy pomocy drugiego polaryzatora, tak zwanego analizatora. Analiza zachodzi według prawa Malusa:
przy czym: gdzie: E0 - amplituda drgań promienia spolaryzowanego liniowo, padającego na analizator
I0 - natężenie światła dla tego promienia
I - natężenie światła przechodzącego przez analizator
a - kąt zawarty pomiędzy płaszczyznami polaryzacji promienia padającego na analizator i
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)