БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

кафедра ЭТТ

РЕФЕРАТ на тему:

«ДИФРАКЦИЯ СВЕТА»

МИНСК, 2008

1 ПРОХОЖДЕНИЕ СВЕТА ЧЕРЕЗ ГРАНИЦУ ДВУХ СРЕД

1.1. Взаимодействие электромагнитных волн с веществом

1 Согласно классической электронной теории вещество можно рассматривать как систему заряженных частиц. В случае высокочастотных волн, вынужденные колебания могут совершать только электроны. Более массивные заряженные частицы (ядра атомов, ионы) совершают вынужденные колебания под действием низкочастотных волн (инфракрасное излучение).

2 В изотропной среде сила, действующая на заряд q со стороны электромагнитного поля волны, равна

F= qE + q [v1/[nE]] , 1

где v1 - скорость заряда q;  - фазовая скорость волны, n – единичный вектор, проведенный в направлении распространения волны. Так как v1 £  . то второе слагаемое, представляет собой силу Лоренца. оно мало по сравнению с первым. и им можно пренебречь.

Наиболее сильное воздействие на электроны оказывают световые волны, частоты которых близки к частотам колебаний электронов в атомах или молекулах.

3 В процессе вынужденныхб колебаний заряженных частиц в молекулах вещества периодически изменяются (с частотой n падающего света) дипольные электрические моменты молекул. при этом молекулы излучают вторичные электромагнитные волны той же частоты n.

4 В оптически однородной и изотропной среде имеет место интерференция первичной и вторичных волн.

В случае падения электромагнитной волны на границу раздела двух различных оптически однорордных и изотропных сред в результате интерференции первичной и вторичных волн образуются отраженнпя волна, распространяющаяся в той же среде, откуда пришла первичная волна, и преломленная волна, распространяющаяся во второй среде.

5 Электрические и магнитные свойства вещества, определяющие его поведение под действием световой волны, характеризуются относительной диэлектрической проницаемостью , удельной проводимостью  и относительной магнитной проницаемостью . Для всех веществ в области оптических частот электромагнитных волн можно считать, что =1, а фазовая скорость этих волн

=C/ 2

При падении световой волны на плоскую границу раздела двух диэлектриков с разными значениями относительной диэлектрической проницаемости e световая волна частично отражается и частично преломляется.

Отношение скорости с света в вакууме к фазовой скорости u света в среде:

n-=с/ = em » e 3

называется абсолютным показателем преломления этой среды. Для любой среды, кроме вакуума, величина n зависит от частоты света и состояния среды (ее температуры, плотности и т.д.). Для разряженных сред (например, газов при нормальных условиях) n»1. В анизатропных средах абсолютный показатель преломления зависит также от направления распростанения света и характера его поляризации для характеристики поглащающих сред вводится комплексный показатель преломления.

Относительным показателем преломления n21 второй среды относительно первой называется отношение фазовых скоростей света 1 и 2 соответственно в первой и второй средах:

 n21 = 2=n2/n1, 4

где n1 и n2 – абсолютные показатели преломления первой и второй сред. Если n21 >1, то вторая среда называется оптически более плотной, чем первая среда. ............