prawa odbicia i załamania

Prezentacja na temat: "prawa odbicia i załamania"— Zapis prezentacji:

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

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

3 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

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

5 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 :

6 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)

7 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)

8 fatamorgana

9 fatamorgana

10 Exodus

11 Exodus

12 prawo załamania (Snella)
fatamorgana prawo załamania (Snella)

13 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

14 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

15 demo: polaryzatory, polaryzacja mikrofal

16 polaryzacja

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

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

19 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°

20 kąt Brewstera

21 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

22 koniec EMO-26