Поляризация света при отражении и преломлении.

(1: стр.точ.стр.) (2:(отраж) точ.точ.стр.точ.точ.стр.) (3:(приломл.) стр.стр.точ.стр.стр.точ.) внизу угол бетта, вверху альфа.

Отраженный луч частично поляризован перпендикулярно плоскости рисунка, преломленный частичнополяризованный в плоскости рисунка.

Угол Брюстера: при котором отраженный свет плоскополяризованн перпендикулярно плоскости рисунка , а преломленный свет max поляризован.

При падении естественного света на границу раздела двух изотропных диэлектриков часть его отражается, а часть преломляется и распространяется во второй среде. Установлено, что отраженный и преломленный лучи частично поляризованы: при вращении анализатора вокруг лучей интенсивность света периодически усиливается и ослабевает

Степень поляризации отраженного и преломленного света зависит от угла падения естественного света на границу раздела изотропных диэлектриков и показателя преломления. Брюстер (1815) установил закон, согласно которому при угле падения альфа Бр (угол Брюстера), определяемым соотношением tgальфа Бр=n2/n1 (n2/n1 – показатель преломления второй среды относительно первой), отраженный луч является плоскополяризованным (содержит только колебания, перпендикулярные плоскости падения) Преломленный же луч при угле падения альфа Бр поляризуется частично.
Если свет падает на границу раздела под углом Брюстера, то отраженный и преломленный лучи взаимно перпендикулярны. , (бетта – угол преломления), откуда cos альфа Бр = sin бетта., альфа Бр + бетта = 90 град
18.Тепловое излучение и его характеристики.Тепловым излучением называется испускание электромагнитных волн за счет внутренней энергии тел. Оно имеет место при любой температуре. Приведем величины, характеризующие этот вид излучения: энергетическая светимость – величина, равная энергии, испускаемой единицей поверхности тела в единицу времени по всем направлениям. Она является функцией температуры. спектральная плотность энергетической светимости – величина, равная энергии, испускаемой единицей поверхности тела в единицу времени по всем направлениям в единичном интервале длин волн. Это функция длины волны и температуры.

поглощательная способность – безразмерная величина, равная отношению потока энергии, поглощенной телом, к потоку энергии, падающей на тело при данной температуре и длине волны.

Тело, полностью поглощающее упавшее на него излучение всех длин волн, называется абсолютно черным (a_l,T º 1).

19. Законы Кирхгофа, Стефана-Больцмана и смещения Вина. Закон Кирхгофа. Отношение спектральной плотности энергетической светимости к поглощательной способности не зависит от природы тела, оно является для всех тел одной и той же универсальной функцией длины волны и температуры:

Экспериментально найденная с помощью изучения излучения абсолютно черного тела функция Кирхгофа имеет вид

Как следует из закона Кирхгофа, f(l,T) º r_l,T для абсолютно черного тела.

Закон Стефана – Больцмана. Энергетическая светимость абсолютно черного тела прямо пропорциональна четвертой степени его абсолютной температуры. R_T = sT⁴ ,

где s – постоянная Стефана – Больцмана:

Закон смещения Вина. Длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела, обратно пропорциональна его абсолютной температуре.

l_max = b/T ,

где b – постоянная Вина, b = 2,9×10^{-3 м}×К. Тело, полностью поглощающее упавшее на него излучение всех длин волн, называется абсолютно черным

20. Формулы Рэлея-Джинса и Планка. Рэлей рассмотрел равновесное излучение в замкнутой полости с зеркальными стенками как совокупность стоячих электромагнитных волн (осцилляторов). К стоячим волнам, образующимся в промежутке между двумя стенками, Рэлей применил один из основных законов статистической физики – закон о равномерном распределении энергии между степенями свободы системы, находящейся в равновесии. Каждой стоячей волне со своей собственной частотой соответствует своя колебательная степень свободы (на одну колебательную степень свободы приходится E=kT , то есть сумма потенциальной 1/2kT и кинетической тоже 1/2kT (в среднем)). То есть каждый осциллятор в среднем имеет энергию, равную kT: <епсилон>= kT. Джинс уточнил расчеты Рэлея и окончательно получил: Формула Планка описывает распределение энергии теплового излучения абсолютно черного тела.. В своих расчетах Планк выбрал наиболее простую модель излучающей системы (стенок полости) в виде гармонических осцилляторов (электрических диполей) со всевозможными собственными частотами. Здесь Планк следовал Рэлею. Но Планку пришла мысль связать с энергией осциллятора не его температуру, а его энтропию. энергия осциллятора должна быть целым кратным некоторой единицы энергии, пропорциональной его частоте. где n=1,2,3...

Минимальная порция энергии , где и Принципиальное отличие вывода Планка от выводов Рэлея и других в том, что «не может быть и речи о равномерном распределении энергии между осцилляторами».

Окончательная формула:

пи цэ аш счерт