prawa odbicia i załamania EMO-26 prawa odbicia i załamania wzory Fresnela kąt Brewstera

płaska fala elektromagnetyczna wektory E B k są wzajemnie prostopadłe amplituda B jest c razy mniejsza od amplitudy E n = wektor polaryzacji

odbicie i przejście przez granicę ośrodków I = incident T = transmitted R = reflected rys: k_i k_r k_t E_i E_r E_t (xyz) x z y demo: tarcza Kolbego + pryzmat

warunki brzegowe w elektrodynamice na granicy ośrodków liniowych ogólne w dalszej części  tylko polaryzacja elektryczna

odbicie i przejście przez granicę ośrodków I = incident T = transmitted R = reflected prędkość fali = prędkość grzbietu pole E na płaszczyźnie padania czyli dla z=0 :

odbicie i przejście przez granicę ośrodków po wyeliminowaniu czynnikow czasowych z równania: dostajemy (dla dowolnych wartości współrzędnych xy): to jest możliwe pod warunkiem, że: a to z kolei jest możliwe gdy: tylko składowe wzdłuż osi z mogą być różne (bo z=0)

odbicie i przejście przez granicę ośrodków I = incident T = transmitted R = reflected wybieramy układ xyz np. tak: światło pada w xz 3 wektory falowe I R T leżą w płaszczyźnie xz x z y kąt padania = kąt odbicia prawo załamania (Snella)

fatamorgana

fatamorgana

Exodus

Exodus

prawo załamania (Snella) fatamorgana prawo załamania (Snella)

związki amplitud dla pól E i B składowa Ez (prostopadła do granicy ośrodków) składowa Ex (równoległa do granicy ośrodków) składowa Ey  analogicznie do Ex po wyeliminowaniu funkcji wykładniczych otrzymamy

związki amplitud dla pola E po wyeliminowaniu B otrzymamy wzory Fresnela czyli układ równań wiążących: 1) amplitudy fali padającej, odbitej i przechodzącej 2) kąty padania i załamania 3) współczynniki załamania obu ośrodków

demo: polaryzatory, polaryzacja mikrofal

polaryzacja

współczynnik transmisji t oraz odbicia r polaryzacja fali padającej równoległa do płaszczyzny padania polaryzacja fali padającej prostopadła do płaszczyzny padania

wzory Fresnela po uwzględnieniu prawa Snella oraz: polaryzacja fali padającej równoległa do płaszczyzny padania polaryzacja fali padającej prostopadła do płaszczyzny padania a polaryzacja dowolna?

kąt Brewstera polaryzacja fali padającej równoległa do płaszczyzny padania … a potem zmienia znak dla fali padającej spolaryzowanej równolegle do płaszczyzny padania gdy promień załamany i odbity tworzą kąt prosty, amplituda światła odbitego zmniejsza się do zera taki kąt padania fali padającej nosi nazwę „kąta Brewstera” dla granicy powietrze-szkło kąt Brewstera wynosi około 56°

kąt Brewstera

kąt Brewstera stosunek amplitudy fali przechodzącej (T) do padającej (I) oraz odbitej (R) do padającej (I) jako funkcja kąta padania ujemny stosunek amplitud = zmiana fazy przy odbiciu stosunek natężenia fali przechodzącej (T) do padającej oraz odbitej (R) do padającej jako funkcja kąta padania I(90)  mokra jezdnia R + T = 1 E  I (trzeba uwzględnić kąty) demo: dym w akwarium

koniec EMO-26