АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Электромагнитная природа света. Уравнения Максвелла

Читайте также:
  1. I I. Тригонометрические уравнения.
  2. I. ПРИРОДА СНОВ И ИХ РАЗНОВИДНОСТИ
  3. V2: ДЕ 54 - Дифференциальные уравнения, допускающие понижение порядка
  4. V2: ДЕ 57 - Фундаментальная система решений линейного однородного дифференциального уравнения
  5. V2: Применения уравнения Шредингера
  6. V2: Уравнения Максвелла
  7. V2: Электромагнитная индукция
  8. VI Дифференциальные уравнения
  9. Автономные источники света.
  10. Адаптивная природа интеллекта.
  11. Алгебраические уравнения
  12. Алгебраические уравнения

ПОЛЯРИЗАЦИЯ СВЕТА

Лабораторный практикум по общей физике

 

Оптика

 

 

Издательство «Самарский университет»

 


Содержание

Часть I

Теоретические основы эксперимента. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

 

Электромагнитная природа света. Уравнения Максвелла . . . . . . . . . . 3

Поперечность световой волны и поляризация света . . . . . . . . . . . . . . 5

Поляризация при отражении. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Прохождение света через анизотропные среды . . . . . . . . . . . . . . . . . .13

Поляризаторы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

Интерференция поляризованного света . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

Наведенная анизотропия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

Оптическая активность. Вращение плоскости поляризации . . . . . . . 24

Принцип действия и устройство лазера . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

Библиографический список . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

Часть II

Экспериментальная часть . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

 

Лабораторная работа «ИЗУЧЕНИЕ ПОЛЯРИЗАЦИИ СВЕТА» . . . . . . . . .34

 

Лабораторная работа «ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОГО ВРАЩЕНИЯ

И НЕИЗВЕСТНОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ САХАРНОГО

РАСТВОРА ПРИ ПОМОЩИ САХАРИМЕТРА СУ-3». . . . . . . . . 41

 

Лабораторная работа «ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОГО ВРАЩЕНИЯ

И НЕИЗВЕСТНОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ САХАРНОГО

РАСТВОРА ПРИ ПОМОЩИ ПОЛЯРИМЕТРА СМ-3» . . . . . . . . . 48

 

Лабораторная работа «ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТОЯНИЯ

ПОЛЯРИЗАЦИИ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ» . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

 

 

Поляризация света

Теоретические основы эксперимента

 

Электромагнитная природа света. Уравнения Максвелла

 

Вопрос о природе света всегда представлял собой одну из главных проблем оптики. Исследования в этом направлении привели ко многим крупным открытиям в области физики. В 1861 г. шотландец Джеймс Кларк Максвелл вывел систему уравнений для электромагнитного поля, из которой вытекала возможность существования электромагнитных волн, скорость распространения которых определялась величиной электродинамической константы. Определенное Кольраушем и Вебером значение этой постоянной совпало со скоростью света, измеренной Физо. Это позволило Максвеллу предположить, что свет представляет собой электромагнитную волну.



К концу ХIХ века накопилось много фактов, подтверждающих предположение Максвелла. К их числу относятся: опыты Фарадея, в которых наблюдалось влияние магнитного поля на распространение света в веществе; опыты Лебедева, в которых было измерено световое давление; опыты Герца, в которых было доказано существование электромагнитных волн; эксперименты по взаимодействию света с веществом. Дальнейшие исследования показали, что уравнения Максвелла имеют очень глубокое физическое содержание, далеко выходящее за рамки тех фактов и представлений, на основе которых они были получены. Оказалось, что эти уравнения удовлетворяют условию релятивистской инвариантности, хорошо описывают быстропеременное электромагнитное поле, могут быть положены в основу теории излучения электромагнитных волн движущимися зарядами и теории взаимодействия света и вещества.

В удобной для оптики гауссовой системе единиц уравнения Максвелла для электромагнитного поля в среде, где нет объемных зарядов и токов проводимости, имеют вид

(1.1)

 

 

Здесь и - напряженность и индукция электрического поля, и - напряженность и индукция магнитного поля, с – электродинамическая постоянная, равная скорости света в вакууме.

Уравнения (1.1) позволяют вывести замкнутые уравнения для полей и , которые называются волновыми уравнениями:

 

(1.2)

 

Решения уравнений (1.2) имеют характер распространяющихся волн любой формы. Но наиболее часто в оптике используются модели плоской и сферической гармонических волн, поскольку во многих случаях свойства оптических источников близки к свойствам этих эталонных волн.

‡агрузка...

Для плоской гармонической волны, находящейся в момент времени t в точке пространства, определяемой радиусом-вектором , используется тригонометрическая форма записи

, (1.3)

 

либо комплексная запись

 

, (1.4)

 

где - амплитуда волны, ω – круговая частота, - волновой вектор, δ – начальная фаза волны. Величина называется полной фазой волны.

Гармоническая сферическая волна, расходящаяся от точечного источника, может быть представлена в виде

 

. (1.5)

 

В такой волне напряженности полей зависят только от одной пространственной переменной – модуля радиуса-вектора.

Геометрическое место одинаковых значений фаз называют волновым фронтом. В плоской волне это плоскость, в сферической – сфера.


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |


При использовании материала, поставите ссылку на Студалл.Орг (0.008 сек.)