Гармонические колебания. Характеристики и формы представления. Сложение однонаправленных колебаний. Векторные диаграммы. Гармонические осцилляторы. Уравнение состояния идеального газа, страница 10

3.круговая поляризация:                   

Общую ситуацию для света можно представить как суперпозицию поляризованного и неполяризованного света. Из естественного света можно получить поляризованный за счёт взаимодействия света с веществом. Вещество должно обладать анизотропией, т.е. у вещества свойства должны зависеть от направления в пространстве.

Поляризация света при отображении от диэлектрика.

   Естественный свет

  

В общем случае отображённые и преломлённые лучи оказываются частично поляризованными. В отображённом и преломлённом свете появляется направление.

tgαБ=n2/n1, αБ - угол Брюстера.

Это условие соответствует тому, что угол между α и β равен 90˚, тогда будет поляризация.

Прошедшая и отражённая волны появляются за счёт колебаний электронов в веществе. Вектор Е заставляет совершать колебания. Произвольный вектор Е можно разложить на два взаимно перпендикулярных: Е=Е║+Е┴.

Е┴: если на поверхность упала волна, то эти два составляющих направления вызовут колебания электронов в перпендикулярных плоскостях.

Е║: …колебания электронов в параллельных плоскостях.

Поляризация света при преломлении (двойное лучепреломление).

Световой луч, проходящий сквозь кристалл CaCO3, раздваивается. Лучи оказываются плоскополяризованными во взаимно перпендикулярных направлениях и разделяются на обыкновенные и необыкновенные лучи. В обыкновенном случае отношение sinα/sinβ=n2/n1- const и не зависит от направления луча. В необыкновенном случае это отношение не const, т.к. меняется направление. Кристалл, обладающий таким свойством, обнаруживает анизотропию диэлектрической проницаемости. В таких кристаллах существует направление, вдоль которого не происходит разделения лучей на обыкновенный и необыкновенный. Это направление называется направлением оптической оси кристалла. Если через оптическую ось и направление луча провести плоскость, то эта плоскость называется главной плоскостью кристалла. Колебание вектора Е в обыкновенном луче перпендикулярно в этой плоскости, а в необыкновенном луче лежит в этой плоскости. С помощью таких кристаллов можно получить плоскополяризованный свет, но с помощью них же можно преобразовывать один вид поляризации в другой.

Поляризация света при поглощении.

Существуют структуры – поляроиды, в которых поляризация происходит за счёт анизотропии поглощения.

Е┴ начнёт раскачивать электроны и энергия будет выделятся. Составляющая Е┴ за счёт проводимости молекул поглащается (выделяется тепло в соответствии с законом Джоуля-Ленца). Составляющая  Е║ не поглащается, в этом направлении электроны связаны. У такого поляроида есть выделенное направление и он называется поляризатором. На выходе обнаруживается плоско поляризованный свет, у которого колебания происходят в плоскости поляризатора. Е║=Е*cosα => I=I0*cos²α – закон Малюса.

Если свет естественный, то нужно производить усреднение по углу: <I>=<I0 cos²α >=1/2*I0

26. Тепловое излучение, его характеристики и закономерности. Подход Рэлея-Джинса. Гипотеза планка.

Любое тело с температурой >0 излучает в окружающее пространство.

В опыте с нагреванием тела было установлено, что с  увеличением температуры тела одновременно увеличивалась степень его излучения.

За счёт теплового излучения тела  обмениваются энергией.

Тела не только поглощают, но и излучают и степень поглощения у различных тел различна.

Характеристики теплового излучения

T, ΔS, вещество. Тепловое излучение характеризуется непрерывным спектром.

Для характеристики излучения вводится интегральная величина и своеобразная дифференциальная величина, которая характеризует спектральный состав излучения.

1.  Интегральная величина: Энергетическая светимость

R – численно равна энергии излучаемой телом в единицу времени с единицы поверхности во всём диапазоне частот – мощность излучения с единицы поверхности.

R [] = []

2. Излучательная (испускательная) способность: выделим маленький частотный диапазон , тогда  => =