Начала Волновой оптики: различия между версиями
Содержимое удалено Содержимое добавлено
Ntfs.hard (обсуждение | вклад) |
Ntfs.hard (обсуждение | вклад) |
||
Строка 54:
В волновой оптике рассматриваются, в основном, два типа волн; плоская волна, в которой значения модулей векторов (их магнитуды - меняющейся по мере распространения амплитуды) не зависят от расстояния от источника <math> z</math>, а также волны сферические, для которых магнитуды уменьшаются обратно пропорционально пройденному волной расстоянию,т.е. пропорционально <math> 1/z </math>
Исторически первым источником электромагнитных волн был [[диполь Герца]]
До сего времени моделью осциллятора в оптике является электрон в планетарной атомной модели Резерфорда, вследствие своего вращения вокруг атомного ядра представляющий собой переменный ток, ведущий, по Максвеллу, к образованию поля излучения. Практическая ценность такой модели не страдает от того, что электрон должен, вследствие потерь энергии на излучение, рано или поздно свалиться на ядро. Однако некоторые атомы существуют вечно.
Поскольку уравнения Максвелла линейны по отношению ко входящим в них переменным, любая сумма решений этих уравнений тоже является их решением. В этом находит своё теоретическое обоснование экспериментально наблюдаемый факт независимости электромагнитных волн, которые могут проходить через одну и ту же область пространства, не меняя направления своего распространения, своей частоты, [[магнитуда|магнитуды]]
Решениям уравнений Максвелла свойственна также инвариантность по отношению к движению по стреле времени. Из этого, например, следует [[свойство обратимости]] хода светового луча, который будет распространяться в обратную сторону по тому же пройденному им ранее пути. Однако имеется возможность с помощью использования [[эффект Фарадея|эффекта Фарадея]] обеспечить распространение волны лишь в одном направлении и нарушить эту обратимость хода.
Строка 66:
<math> c </math> = <math> 1/\sqrt(\varepsilon_0\mu_0 ) </math> . Здесь а <math> \varepsilon_0</math> - фундаментальная постоянная для электического, а <math> \mu_0</math> - фундаментальная постоянная для магнитного поля.
С 1983 года на основании решения 17-го Международного конгресса по [[метрология|метрологии]] принято считать, что '''''с''''' = <math> 2,99792458 </math>·<math>10^8 </math> м/сек
Из уравнений Максвелла непосредственно следует, что при распространении света в среде, характеризуемой своей диэлектрической постоянной <math>\varepsilon</math> и магнитной проницаемостью <math>\mu </math> происходит замедление света и скорость распространения излучения <math> v </math> становится равной:
Строка 75:
Существование общепринятого и универсального термина «скорость света» делает излишними претензии педантов на неправомочность использования любых терминов, содержащих слово «свет», для описания характеристик поля электромагнитного излучения за пределами [[область спектральной чувствительности глаза|области спектральной чувствительности глаза]]. Все опасения о возможных ошибках снимаются после упоминания [[единицы измерения |единиц измерения этих]] характеристик(энергетических или световых).
Существенно, что длина волны ''зависит'' от показателя преломления среды, а частота ''не зависит''. По крайней мере, до тех пор, пока интенсивность света не станет настолько высокой, что начнут сказываться нелинейные эффекты. Многие оптические среды (но не все) не обладают магнитными свойствами, Для них <math>\mu\approx 1</math>. И потому <math> n\approx\sqrt\varepsilon </math>
Значительное количество известных оптических эффектов, рассматриваемых в Волновой оптике связано с вектором напряжённости электромагнитного поля. Однако в оптическом диапазоне период его колебаний составляет величину порядка <math>10^-15</math> секунды. В то же самое время [[постоянная времени]] самых скоростных фотодиодов составляет <math>
Это обстоятельство приводит к тому, что при рассмотрении энергетики излучения с привлечением положений волновой оптики, уравнения Максвелла перестали бы оставаться линейными, что существенно снизило бы возможность их применения. В результате оптика, как научная дисциплина, существует в виде оптики теоретической, являющейся разделом теоретической физики и оптики прикладной, оперирующей поддающимися количественной оценке параметрами излучения.
| |||