Összefoglaló törvény fényvisszaverődés

    bevezetés
  • 1 története
  • 2. A törvények a mérlegelés. Fresnel formulák
    • 2.1 Shift Fedorova
  • Reflection mechanizmus 3
  • 4 féle reflexiós
    • 4.1 tükrözés
    • 4.2 Teljes belső visszaverődés
    • 4.3 diffúz fény visszaverése

Reflection - fizikai eljárás, vagy hullám kölcsönhatás a felület a részecskék, a változás a hullámfront irányban határán a két közeg különböző optikai tulajdonságú, ahol a hullám elülső visszakerül a környezetbe, amelyből származik. Egyidejűleg a tükörképe hullámok a határfelületen általában megtörik hullámok (kivéve a teljes belső visszaverődés).

Az akusztika, visszaverődés az oka a visszhang, és használják a szonár. A geológia, hogy fontos szerepet játszik a tanulmány a szeizmikus hullámok. Reflection figyelhető felületi hullámok víztestek. Reflection figyelhető sok fajta elektromágneses hullámok, nem csak a látható fényt. A gondolkodási VHF rádió hullám, és a magasabb frekvencia fontos a rádió és a radar. Még merev X-sugarak és a gamma-sugárzás lehet tükröződik a kis szögek a felszínre, speciálisan tükrök.

1. Előzmények

Ez az első alkalom a törvény a gondolkodás említett „katoptrika” Euclid-ből származó mintegy 200 BC. e.

2. A törvények a mérlegelés. Fresnel formulák

A törvény a fény visszaverése - állítja a változás a fénysugár útját az irányt a találkozás a fényvisszaverő (tükör) felület: a beeső és visszavert sugarak egy síkban fekszik a normális a fényvisszaverő felülettel előfordulásának pontot, amely elválasztja a normális közötti szög gerendák két egyenlő részre. Elterjedt, de kevésbé pontos szövege „a beesési szög egyenlő a mérlegelés” nem jelzi a pontos irányát tükrözi fény. Mindazonáltal, ez a következőképpen néz ki:


Ez a törvény következménye alkalmazásának Fermat-elv, hogy a fényvisszaverő felület, és mint minden törvényei geometriai optika, optika hullám származik. Törvény érvényes nemcsak az ideális visszaverő felületek, hanem a határ két média, részben a fényt. Ebben az esetben, valamint a törvény fénytörés, ő semmit nem mond az intenzitás a visszavert fény.

2.1. váltás Fedorova

Shift Fedorov - a jelenség az oldalirányú elmozdulása a fénysugár visszaverődik. A visszavert sugár nem fekszik egy síkban a beeső fény. Jelenség elméletileg megjósolt F. I. Fodorovym 1954, később kísérletileg kimutatták.

3. A gondolkodási mechanizmus

A klasszikus elektrodinamika, fény tekinthető egy elektromágneses hullám, amely által leírt Maxwell egyenletek. Fényhullámok beeső dielektromos kis rezgések okoznak dielektromos polarizáció az egyes atomok, ahol minden egyes részecske bocsát ki a másodlagos hullámok minden irányban (például dipólantenna). Mindezek hullámok keletkeznek elvével összhangban a Huygens - Fresnel nyújt síknak fénytörés. Való érintkezés után az elektromágneses hullámok egy vezető felület, amelynek elektron oszcillációk (elektromos áram), elektromágneses mező, amely hajlamos arra, hogy kompenzálja ezt a hatást, ami majdnem teljes fény visszaverése.

Attól függően, hogy a rezonancia frekvenciája rezgőkörök a molekuláris szerkezetét az anyag, amikor gondolkodás, hogy a kibocsátott hullám egy bizonyos frekvencián (egy adott szín). Tehát a dolgok válnak színe.

4. reflexiótípus

Fényvisszaverődés lehet tükrözött (vagyis, mint például figyelhető meg, amikor tükrök segítségével), vagy diffúz (ebben az esetben, a reflexió nem tárolja útját sugarak a tárgytól, és csak a energia komponenssel a fényáram) jellegétől függően a felület.

4.1. tükrös visszaverődés

Tükröződő visszaverődés fény különbözik valamilyen kapcsolatban pozíciókat a beeső és visszavert sugarak: 1) a visszavert nyaláb egy síkban fekszik áthaladó beeső sugár és a normális, hogy a fényvisszaverő felület, visszanyerjük a beesési pontjától; 2) a visszaverődési szög a megegyezik a beesési szög j. Az intenzitás a visszavert fény (visszaverődés jellemezve) függ j és polarizációjának sugárnyaláb (lásd. A polarizáció nyaláb), valamint az arány a refraktív indexek n1 és n2 2. és 1. média. Mennyiségileg, ez a függés (a visszaverő közeg - dielektromos) expresszálják a Fresnel képletek. Ezek közül különösen, hogy beeső fény felületre merőleges a reflexiós tényező nem függ a polarizáció a beeső sugár egyenlő

A fontos speciális esete normál beesés a levegő vagy üveg a határfelületnél (törésmutatójú levegő = 1,0; üveg = 1,5), ez 4%.

4.2. Teljes visszaverődés

Megfigyelt elektromágneses vagy akusztikus hullámok az interfész a két közeg, amikor a hullám incidens közeget alacsonyabb a terjedési sebesség (abban az esetben, fénynyalábok, ez megfelel egy nagyobb törésmutatóval).

A növekvő beesési szög i. a szög fénytörés is növeli az intenzitást a visszavert sugár növekszik és a megtört - esik (az összegük egyenlő a beeső fény intenzitása). Egyes kritikus érték i = IK megtörik ray intenzitása nullára csökken, és a teljes fényvisszaverődés bekövetkezik. A kritikus beesési szög megtalálható üzembe helyezését a fénytörési törvény a törési szöge 90 °:

4.3. Szórt fény visszaverése

Amikor a fény visszaverődik egyenetlen felületen a visszavert sugarak különböző irányokba. Emiatt nem lehet látni a tükörképét nézte a durva (matt) felület. Tárgyreflexiós felületi érdesség válik a sorrendben hullámhosszon vagy több. Ily módon ugyanaz a felület lehet matt, diffúziós-tükrözve a látható vagy ultraibolya sugárzás, de sima és tükör-visszaverő az infravörös sugárzás.