Интенсивность и импульс электромагнитной волны.

Интенсивность — скалярная физическая величина, количественно характеризующая мощность, переносимую волной в направлении распространения. Численно интенсивность равна усреднённой за период колебаний волны мощности излучения, проходящей через единичную площадку, расположенную перпендикулярно направлению распространения энергии. В математической форме это может быть выражено следующим образом:

где T — период волны, dP — мощность, переносимая волной через площадку dS.

Интенсивность волны связана со средней плотностью энергии в волне и скоростью распространения волны следующим соотношением:

Единицей измерения интенсивности в Международной системе единиц (СИ) является Вт/м², в системе СГС — эрг/с·см².

Существование давления электромагнитных волн приводит к выводу о том, что им присущ механический импульс. Электромагнитная волна, несущая энергию W, обладает импульсом

61)Излучение электрического диполя.

 

Простейшим излучателем электромагнитных волн является электрический диполь, электрический момент которого изменяется во времени по гармоническому закону

где p₀ — амплитуда вектора р.

Примером подобного диполя может служить система, образованная неподвижным точечным зарядом +Q и колеблющимся около него вдоль направления р с частотой и точечного заряда - Q.

62)Световая волна: оптический диапазон длин волн. Показатель преломления.

 

Оптический спектр занимает диапазон длин электромагнитных волн в интервале от 2мкм до 10нм (по частоте от 1.5*10¹⁴гц до 3*10¹⁶гц).

 

Закон преломления света: луч падающий, луч преломленный и перпендикуляр, проведенный к границе раздела в точке падения, лежат в одной плоскости; отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для данных сред:

где п21 — показатель преломления второй среды относительно первой (относительный показатель преломления). Индексы в обозначениях углов i1, i2 указывают, в какой среде (первой или второй) идет луч.

 

63) Интерференция света.

 

При наложении двух (или нескольких) когерентных световых волн происходит пространственное перераспределение светового потока, в результате чего в одних местах возникают максимумы, а в других —минимумы интенсивности. Это явление называется интерференцией света.

64) Интерференция, получаемая делением волнового фронта: метод Юнга, бипризма Френеля.

 

Метод получения когерентных пучков делением волнового фронта (он пригоден только для достаточно малых источников) заключается в том, что исходящий из источника пучок делится на два, например, проходя через два близко расположенных отверстия, либо отражаясь от зеркальных поверхностей и т.д.

Метод Юнга.

Источником света служит ярко освещенная щель S,от которой световая волна падает на две узкие равноудаленные щели S1 и S2, параллельные щели S. Таким образом, щели S1 и S2 играют роль вторичных когерентных источников. Так как волны, исходящие из S1 и S2, получены разбиением одного и того же волнового фронта, исходящего из S, то они когерентны, и в области перекрытия этих световых пучков (область ВС) наблюдается интерференционная картина на экране (Э), расположенном на

некотором расстоянии параллельно S1 и S2. Т. Юнгу принадлежит первое наблюдение явления интерференции.

 

Бипризма Френеля.

 

 

Она состоит из двух одинаковых, сложенных основаниями призм с малыми преломляющими углами. Свет от источника S преломляется в обеих призмах, в результате чего за бипризмой распространяются световые лучи, как бы исходящие из мнимых источников S1 и S2, являющихся когерентными. Таким образом, на поверхности экрана (затонированной области) происходит наложение когерентных пучков и наблюдается интерференция.