Вектор Умова-Пойнтинга.

Оптика. 1.1. Свет как электромагнитные волны. Геометрическая оптика

1. Волновое уравнение для электромагнитного поля. u=1/√ ε ₀ε μ ₀μ =c/√ μ ε, где константа c=1/ √ μ ₀ε ₀ оказывается равной скорости света в вакууме. Этим результатом Дж. К. Максвелл теоретически показал, что свет – это электромагнитная волна, еще до экспериментального подтверждения своей теории. Знаменатель √ μ ε в формуле для фазовой скорости описывает замедление волны в диэлектрической среде по сравнению со случаем волны в вакууме. Напомним, что в вакууме диэлектрическая и магнитная проницаемости равны единице.

2. Свойства электромагнитных волн. 1)поглощение-явление уменьшения энергии световой волны при ее распр-ии в веществе вследствие преобразования энергии волны в другие виды энергии.

2)рассеяние-нарушение оптической однородности среды, при кот показ приломл среды не постоянен, а меняется от точки к точке. Рассеяние бывает в мутных, чистых средах. 3)преломление- показывает во сколько раз скорость света в одной среде больше скор света в др среде 4)отражение - физический процесс взаимодействия волн или частиц с поверхностью, изменение направления волнового фронта на границе двух сред с разными оптическими свойствами в котором волновой фронт возвращается в среду, из которой он пришёл; 5)интерференция – при наложении когер световых волн происходит перераспр светового потока в пространсвте, в рез-те чего в одних местах происх усиление, а в других ослабление колебаний в зависимости от разности фаз. 6)дифракция- явление отклонения световых волн от прямолинейного распространения при прохождении отверстий и вблизи краёв экранов; 7)поляризация- явление направления колебания векторов напряженности Эл поля Е и магнитного поля Н.

Вектор Умова-Пойнтинга.

S=[EH]- вектор плотности потока э/маг энергии (вектора электрического и магнитного полей)

4. Каков диапазон длин волн видимого света?

диапазон длин волн видимого света от 380 до 760 нанометров. Более короткие электромагнитные волны - ультрафиолетовые, рентгеновские и гамма-лучи, а более длинные - инфракрасные, миллиметровые, сантиметровые и все остальные радиоволны.

5. В чем заключается физический смысл показателя преломления? относительный показатель преломления показывает,
как меняется скорость света при переходе
из одной среды в другую.

абсолютный показатель преломления среды равен
отношению скорости света в вакууме
к скорости света в данной среде.

6. Как связаны абсолютный и относительный показатели преломления? Абсолютным показателем преломления среды называется величина n, равная отношению скорости c электромагнитных волн в вакууме к их фазовой скорости v в среде: n= c/ v=√ ε μ, где ε, μ - относительная диэлектрическая и магнитная проницаемости среды. Относительным показателем преломления двух сред (второй среды по отношению к первой) называется величина n₂₁, равная отношению показателей преломления этих сред: = /