Свет, отраженный от диэлектрика или металла, возникает в результате интерференции когерентных вторичных волн, излучаемых электронами и атомными ядрами вещества, которые возбуждаются падающей волной, проникающей в вещество. Если бы поле в вещество совсем не проникало, то отражение света было бы невозможным.
Если естественный свет падает на границу раздела двух диэлектриков с показателями преломления n1 и n2 (n1<n2) под произвольным углом, то наблюдается отраженный и преломленный лучи. Если свет падает под углом Брюстера aБр (рис. 4.2), то отраженный луч полностью линейно поляризован.
|
Рис. 4.2 |
Вектор
в отраженной волне совершает колебания в направлении, перпендикулярном плоскости рисунка. При этом
. (4.2)
Преломленный луч частично поляризован. Чтобы свет в преломленной волне был полностью поляризован, его пропускают через стопу Столетова (набор стеклянных пластинок определенной толщины).
Угол между отраженным и преломленным лучами равен 900. Действительно, используя закон преломления и формулу (4.2), имеем
, 
или cosaБр =sinb, т.е. j = aБр + b=900.
Следовательно, отраженный и преломленный лучи перпендикулярны.
Под действием падающей первичной волны естественного света и излучения соседних атомов, внутри каждого атома вещества возбуждаются электроны и атомные ядра.
В результате этого атомы становятся источниками вторичных сферических волн, распространяющихся со скоростью света в данном веществе.
Эти волны когерентны, так как возбуждаются одной и той же первичной волной.
Их интерференция между собой и первичной волной определяет волновые поля во всем пространстве. В направлении колебаний электрона он не излучает. Поэтому, складываясь вторичные волны дают отраженную волну, в которой вектор совершает колебания только в направлении, перпендикулярном плоскости падения (рисунка), и отраженный луч полностью поляризован. Складываясь, первичные и вторичные волны дают преломленную волну, в которой вектор преимущественно совершает колебания в плоскости падения (рисунка), т.е. преломленный луч частично поляризован.
Если на границу раздела двух диэлектриков падает плоско - поляризованная волна под углом Брюстера, в которой вектор совершает колебания в плоскости падения, то наблюдается только преломленный луч, а отраженный луч отсутствует (рис. 4.3).
|
Рис. 4.3 |
|
Рис. 4.4 |
Из-за поперечности световой волны вектор совершает колебания перпендикулярно к преломленному лучу в плоскости падения. Возбуждаемые им дипольные моменты атомов также перпендикулярны преломленному лучу и, следовательно, параллельны направлению отраженного луча. Но в направлении колебания диполь не излучает. Следовательно, отраженная волна не возникает.
Если на границу раздела двух диэлектриков падает плоско поляризованная волна под углом Брюстера, в которой вектор совершает колебания перпендикулярно плоскости падения (рис. 4.4), то наблюдается только отраженный луч, а преломленный луч отсутствует, так как возбуждаются колебания вектора только такого вида, что и в падающей волне.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему