Смекни!
smekni.com

Фізична оптика (стр. 5 из 5)

.

При нормальному падінні на основі виразів (11) і (23) можна записати такі формули для

і
:

;(24)

.(25)

З формул (20) і (22) видно, що якщо

, то
і, отже,
, а
. Відповідний кут падіння називають кутом Брюстера
, який обчислюють за формулою:

.

При вуглі Брюстера відображена хвиля завжди лінійно поляризована в напрямі, перпендикулярному площині падіння, а хвиля, поляризована в площині падіння, не відбивається взагалі. При

(ковзаюче падіння)
і
, тобто світло відбивається повністю. Приклади залежності
,
,
і
від кута падіння
при переході з оптично менш щільного в оптично більш щільне середовище (
).

Крім розглянутої енергетичної залежності важливу роль відіграють фазові співвідношення в падаючій, відображеній і заломленій хвилях. З формул Френеля випливає, що при відображенні від оптично більш щільного середовища (

) відображена і падаюча хвилі знаходитимуться у протифазі в діапазоні кутів падіння від
до
. Цю властивість називають втратою напівхвилі при відображенні від оптично більш щільного середовища. За допомогою формул Френеля можна також показати, що падаюча і заломлена хвилі завжди у фазі.

У разі падіння світлових хвиль на межу двох середовищ з оптично більш щільного середовища, починаючи з деякого граничного кута падіння

, хвилі зазнаватимуть повного внутрішнього відображення. Вираз для граничного кута легко отримати із закону заломлення (17), прийнявши
:

.

Якщо світлова хвиля падає на межу двох поглинаючих середовищ, то формули Френеля залишаються справедливими при заміні дійсних показників заломлення

середовищ на комплексні показники заломлення
. Амплітуди відображеної і заломленої хвиль, обчислені в цьому випадку за формулами Френеля, також будуть комплексними величинами, що пов'язано з їх еліптичною поляризацією. Отже, якщо на поглинаюче середовище під деяким кутом падає лінійно поляризована хвиля, то як відображена, так і заломлена хвилі будуть еліптично поляризовані.

Проілюструємо використання формул Френеля на прикладі нормального падіння світлової хвилі з вакууму на поглинаюче середовище. Підставляючи у формулу (24)

і
, отримаємо

.