Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 61/20 Podsumowanie W5 Wzory Fresnela dla n 1 >n 2 i 1 > gr : r 1 0 /2 i R R B gr R, || = rr * całkowite odbicie.

Prezentacja na temat: "Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 61/20 Podsumowanie W5 Wzory Fresnela dla n 1 >n 2 i 1 > gr : r 1 0 /2 i R R B gr R, || = rr * całkowite odbicie."— Zapis prezentacji:

1 Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 61/20 Podsumowanie W5 Wzory Fresnela dla n 1 >n 2 i 1 > gr : r 1 0 /2 i R R B gr R, || = rr * całkowite odbicie ! (wewnętrzne) Światłowody Fala zanikająca gr x y z d Uzupełnienie W4 - różne konwencje znaków: p + – x

2 Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 62/20 Odbicie od metali duża koncentracja swobodnych elektronów zespolona stała dielektryczna i z dużym propagacja w głąb metalu silnie osłabiana, różnica faz między polami E i B (inaczej niż w dielektrykach) oscylacje swob. elektronów z częstością plazmową silna absorpcja, silne oscylacje swobodnych elektronów stała dielektr. ośrodka

3 Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 63/20 R p 1.5 0 0.8 1 2 p 0.8 1 2 2) dla < p, k jest urojone, brak propagującej fali sinusoidalnej, ampl. zanika wykładniczo i cała energia jest w fali odbitej Au Ag Al R 1.5 0 0 1 2 3 4 5 ħ [eV] 3)dla ; =1, tzn. (kompensacja prądów związanych ze stałą diel. ośrodka L i z oscylacjami elektronów) metaliczny odblask i kolory metali metaliczny odblask i kolory metali współcz. odbicia (minimum plazmowe) brak odbicia, R=0 1)dla > p, jest dodatnie a k rzeczywiste,

4 Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 64/20 Polaryton powierzchniowy cienka (50 nm) warstwa metalu na pow. dielektryka oscylacja ładunków – fala powierzchniowa ład. = polaryton powierzchniowy relacja dyspersji: na ogół w metalach dla VIS ( ) k 0 brak synchronizacji fal opt. i ład., – słabe wzbudzanie polarytonu – silne odbicie

5 Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 65/20 ale można uzgodnić składowe styczne: n d k 0 = k z SP n d k 0 sin = k SP wtedy możliwe sprzężenie oscylacji pola el. fali świetlnej i ładunków – wydajne wzbudzenie polarytonu – straty energii fali świetlnej – brak odbicia efekt tylko dla fali p – zależność od polaryzacji i kątów

6 Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 66/20 Metamateriały, left-handed materials RHM (right-handed materials) n > 0 LHM n < 0 jonosfera Re(n) = 0 seignetto-magnetyki

7 Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 67/20 <0, n urojone <0, n <0

8 Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 68/20

9 Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 69/20 Optyka geometryczna równanie falowe dla dowolnej składowej pola EM - z. fala monochrom. - poszukuję rozwiązań typu

10 Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 610/20 równanie eikonału powierzchnie S(r)=const – pow. stałej fazy front falowy promień = linia do frontu falowego [ styczna do gradientu n(r) ] przybliżenie optyki geometrycznej - nie musi być linią prostą !

11 Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 611/20 przybliżenie paraksjalne; sin tg, cos 1 Formalizm macierzowy optyki geometrycznej z x 1 1 r1r1 n1n1 n 1 x 1 = x 1 1 1 1 Soczewki Soczewki 1) załamanie na pierwszej powierzchni sferycznej macierz załamania R 1 pr. Snella (przybl. parax.): geometria: zdolność łamiąca charakterystyka promienia:

12 Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 612/20 z x 1 1 r1r1 n1n1 n 1 x 1 =x 1 1 1 1 2 n 2 n 2 druga powierzchnia 3) załamanie na drugiej powierzchni sferycznej x2x2 A1A1 A2A2 2) propagacja promienia w ośr. materialnym ( A 1 - A 2, n 2 ) A 1 - A 2 macierz translacji T 21

13 Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 613/20 Odbicie od powierzchni sferycznej Odbicie od powierzchni sferycznej 4) pełna transformacja przez soczewkę Macierz układu optycznego Macierz układu optycznego stałe Gaussa tylko 3 stałe G. są niezależne - tak jak załamanie, lecz n -n (bo ośrodek przed powierzchnią) ! Konwencja znaków ! r < 0 r > 0 (jeśli propagacja w lewo, to n -n i ujemne odległości)

14 Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 614/20 Transform. promienia od płaszcz. przedmiotu do pł. obrazu PO 1 x 2 x l <0l >0l >0 n1n1 n2n2 a, b, c, d - obraz jest ostry, gdy M nie zależy od, czyli =0 - wtedy dla wiernego odwzorowania jest PO Problem ostrości odwzorowania - stygmatyzmu - definiuję - promienie wychodzące z dow. punktu x przedmiotu pod różnymi kątami trafiają w różne punkty obrazu, który przez to jest nieostry

15 Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 615/20 Elementy kardynalne układu optycznego płaszczyzny główne: płaszczyzny główne:płaszczyzny P, O ; M=1 ogniska: ogniska: gdy n 1 =n 2 A1A1 A2A2 lHlH lHlH HH H H

16 Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 616/20 Konstrukcja obrazów HH H H P x M x P M F F z zff s s - z podobieństwa r. Newtona r. Gaussa F F gdy s < f

17 Wojciech Gawlik - Optyka, 2007/08. wykład 617/20 Cienkie soczewki gdy f, f >0 H=H l H b, c a k 1 +k 2 d x x z z f f s s r. Gaussa: