Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Дифракция на плоских и пространственных структурах.

Когда коэф. пропускания пластинки распологаемой в световом пучке меняеться по всей поверхности нащей пластинки.Присмер:окно покрытое морозом, запыленное стекло.Кооф. пропукание охарактеризуеться по двум координатам.Такая структура наз. двумерной. Пространственной, или трехмерной, дифракционной решеткой называется такая оптически неоднородная среда, неоднородности которой периодически повторятся при изменении всех трех пространственных координат.Пример пространственной дифракционной -кристаллическая решетка твердого тела.

51. Наклонное падение. k*lambda=2*d*sin(fi).Если углы разные, скажем x и y, то уравнение будет таким: k*lambda=d*sin(x)+d*sin(y)
PS: Чтобы условия дифракции на двухмерной решетке соблюдались наилучшим образом, луч должен быть перпендикулярен "полоскам", другими словами, угл между падающим лучем и плоскостью, перпендикулярной полоскам, должен быть равен нулю. Иначе дифракционная картина будет размываться, а потом и совсем пропадет. Речь выше шла об углах в плоскости, перпендикулярной полоскам решетки. Для трехмерной решетки, где рассеяние происходит не на полосках, а на плоскостях.

52. Дифракция рентгеновских лучей. Лучи Ренгена представляют собой волы в тысящы раз меньшн волн обычного света.Поэтому исполбзование искуственные диф.решетки связано с большими трудностями. По мысли Лауэ была использ. естественная пространсственная решетка которую представляют собой кресталы. Атомы кресталов расположены в правильной трехмерной решетке. Если на такой крестал направить ренген. лучи то каждный атом вызовет диф. этих лучей.Блогодаря этому опыты мы можем найти длину волны ренгенлучей зная структуру кристала или наоборот.

53 Формулы Лауэ, Вульфа-Брэггов. d₁,d₂,d₃-периоды решетки по трем осям координ. которые проведены вдоль трех ребер решетки. Условия Лауэ- для дифракционных max.

d₁(cos - cos ) = n₁

d₂(cos - cos ₀)= n₂ (1)

d₃(cos - cos ₀)= n₃

, _0, ₀, и , _, -углы м/ж осями координат и направлениями распростр.соответ-но падающего и дифрагировавшего луча света; n_1,n₂,n₃-целые числа, определ-го порядок max. Из (1) , что л>=2dmax (условие оптической однородности среды) d_макс - наиб из значений d₁,d₂,d₃- должны отсутствовать все дифракционные max, кроме нулевого (n₁=n₂=n₃=0). Вульф и Брэгг - предложили простой метод дифракции рентгеновского излучения в кристаллах. Они исходили из предположения, что дифракцию рентгеновского излучения можно рассматривать как результат отражения от системы параллельных сетчатых плоскостей кристалла. АА₁ и ВВ₁- сетчатые плоскости кристалла. Абсолютный показатель преломления всех сред для рентгеновского излучения близок к единице. Оптическая разность хода = .2d sin = n -Условие Брэгга - Вульфа. -угол м/ж падающими и отраженным лучами. n=1..2…- порядок дифракционного max.

54. Поляризация света- явление нарушения симметрии распределения возмущений в поперечной волне (например, напряжённостей электрического и магнитного полей в электромагнитных волнах) относительно направления её распространения. В продольной волне поляризация возникнуть не может, так как возмущения в этом типе волн всегда совпадают с направлением распространения.Поперечная волна характеризуется двумя направлениями: волновым вектором и вектором амплитуды, всегда перпендикулярным к волновому вектору. Так что в трёхмерном пространстве имеется ещё одна степень свободы — вращение вокруг волнового вектора.Причиной возникновения поляризации волн может быть:1)несимметричная генерация волн в источнике возмущения;2) анизотропность среды распространения волн;3)преломление и отражение на границе двух сред.\/ Основными являются два вида поляризации: линейная — колебания возмущения происходит в какой-то одной плоскости. В таком случае говорят о «плоско-поляризованной волне»; круговая — конец вектора амплитуды описывает окружность в плоскости колебаний. В зависимости от направления вращения вектора может быть правой или левой. Степень поляризации: Р= (Imax- Imin)/( Imax+ Imin) где Imax, и Imin — соответственно максимальная и минимальная интенсивности частично поляризованного света, пропускаемого анализатором. Для естественного света Imax= Imin и Р= 0, для плоско поляризованного Imin =0 и Р= 1.

55.Поперечность световых волн. В электромагнитной волне векторы перпендикулярны друг другу.В естественном свете колебания напряженности электрического поля и магнитной индукции происходят по всем направлениям, перпендикулярным направлению распространения волны.Если свет поляризован, то колебания происходят не по всем направлениям, а в двух определенных плоскостях….p.s. или это→ Векторы Е и Н световой волны колеблются в одной плоскости, а направление распространения волны перпендикулярно этой плоскости. Векторы Е и Н перпендикулярны друг другу и направлению распространения, т.е.волновому вектору. Фронт волны поперечен направлению её распространения.

56. Естественный и поляризованный свет. Следствием теории Максвелла является поперечность световых волн: векторы напряженностей электрического Е и магнитного Н полей волны взаимно перпендикулярны и колеблются перпендикулярно вектору скорости v распространения волны (перпендикулярно лучу). Поэтому для описания закономерностей поляризации света достаточно знать поведение лишь одного из векторов. Равномерное распределение векторов Е объясняется большим числом атомарных излучателей, а равенство амплитудных значений векторов Е — одинаковой (в среднем) интенсивностью излучения каждого из атомов. Свет со всевозможными равновероятными ориентациями вектора Е (и, следовательно, Н) называется естественным. Свет, в котором направления колебаний светового вектора каким-то образом упорядочены, называется поляризованным. Так, если в результате каких-либо внешних воздействий появляется преимущественное (но не исключительное!) направление колебаний вектора Е,то имеем дело с частично поляризованным светом. Свет, в котором вектор Е (и, следовательно, Н) колеблется только в одном направлении, перпендикулярном лучу, называется плоско поляризованным (линейно поляризованным).

57.Закон Малюса. Допустим, что два поляризатора поставлены другь за другом, так что их оси ОА₁ и ОА₂ образуют между сабой некоторый угол. Первый поляризатор пропустит свет, электрический вектор Е₀ которого параллелен его оси ОА₁. Обозначим через I₀ интенсивность этого света. Разложим Е₀ на вектор Е_//, параллельный оси ОА₂

второго поляроида, и вектор Е1, перпендикулярный к ней составляющая Е1 будет задержана вторым поляризатором. Через оба поляризатора пройдёт свет с электрическим вектором E тожд=E0cos a, длина которого. Интенсивность света, прошедшего через оба поляризатора,будет I=I0cos(кв.) а.Такое соотношение справедливо для любого полиризатора и анализатора. Оно называется законом Малюса.

58.Степень поляризации. Степень поляризации: Р= (Imax- Imin)/

( Imax+ Imin) где Imax, и Imin — соответственно максимальная и минимальная интенсивности частично поляризованного света, пропускаемого анализатором. Для естественного света Imax= Imin и Р= 0, для плоско поляризованного Imin =0 и Р= 1.. К эллиптически- поляризованному свету понятие степени поляризации не применимо (у такого света колебания полностью упорядочены, так что степень поляризации всегда равна 1).

59. Распространение света в одноосных кристаллах.

Одноосные кричталы:1)отрицательные. 2) положительные.

Отрицательные кристаллы — одноосные кристаллы, в которых скорость распространения обыкновенного луча света меньше, чем скорость распространения необыкновенного луча. В кристаллографии Отрицательными кристаллами называют также жидкие включения в кристаллах, имеющие ту же форму, что и сам кристалл. Положительные кристаллы — одноосные кристаллы, в которых скорость распространения обыкновенного луча света больше, чем скорость распространения необыкновенного луча

60. Поляризационные приборы - оптич. приборы для обнаружения, анализа, получения и преобразования поляризов. оптич. излучения, а также для разл. исследований и измерений, использующих явление поляризации света. К простейшим устройствам для получения и преобразования поляризов. света относятся поляризаторы (П.), фазовые пластинки (ФП), оптич. компенсаторы, деполяризаторы, оптич. стопы и др.

60. Поляризационные приборы. Поляризационные приборы основаны на явлении поляризации света и предназначены для получения поляризованного света и изучения тех или иных процессов, происходящих в поляризованных лучах. Поляризационные приборы широко применяют в кристаллографии и петрографии для исследования свойств кристаллов; в оптической промышленности для определения напряжений в стекле; в машиностроении и приборостроении для изучения методом фотоупругости напряжений в деталях машин и сооружений; в медицине; в химической, пищевой, фармацевтической промышленности для определения концентрации растворов. Поляризационные приборы получили распространение также для изучения ряда явлений в электрическом и магнитном поле.

Большая поляризационная установка Большая поляризационная установка предназначена для исследования напряжений в прозрачных моделях деталей машин и сооружений. Значительное усовершенствование процесса поляризационных измерений и повышение точности достигается при использовании объективных методов измерения. В качестве примеров приборов такого типа рассмотрим схему фотоэлектрического поляриметра.

Фотоэлектрический модуляционный поляриметр позволяет измерять в исследуемом объекте разность фаз лучей о и е, меняющуюся во времени. Полярископ-поляриметр ПКС-56 служит для измерения двойного лучепреломления в стекле. Переносный малогабаритный поляриметр ИГ-86 предназначен для визуального исследования напряженного состояния изделий с помощью оптически чувствительных покрытий. Он позволяет наблюдать интерференционную картину в условиях плоской и круговой поляризации и измерять оптическую разность хода как методом сопоставления цветов, так и компенсационным методом.

Искусственная анизотропия

Оптическая анизотропия - различие оптических свойств вещества в зависимости от направления распространения в нём излучения (света) и состояния поляризации этого излучения. Поляризационная структура световых волн существенно проявляется при распространении в анизотропных средах, прежде всего в кристаллах.

Наведённая (искусственная) оптическая анизотропия возникает в средах, от природы оптически изотропных, под действием внешних полей, выделяющих в средах определённые направления. Это может быть электрическое поле (эффект Керра), магнитное (эффект Коттона-Мутона, эффект Фарадея), поле упругих сил (явление фотоупругости).

Оптически анизотропный кристалл расщепляет проходящий через него свет на два луча, поляризованных во взаимно перпендикулярных направлениях, показатели преломления которых в анизотропном кристалле различны. Например, кристаллы кубической сингонии (алмаз и др.) оптически изотропны.

62. Оптический эффект Керра. Керра эффект-квадратичный электрооптический эффект возникновения двойного лучепреломления в оптически изотропных веществах под воздействием однородного электрического поля. В результате эффекта Керра газ или жидкость в электрическом поле приобретает свойства одноосного кристалла, оптическая ось которого направлена вдоль поля. Керр показал, что многие жидкие диэлектрики становятся анизотропными под действием электрического поля. Опыты с жидкими диэлектриками имеют решающее значение, ибо для жидких веществ деформация, могущая возникнуть под действием электрического поля (электрострикция), не вызывает двойного лучепреломления (исключения составляют очень вязкие жидкости (например, желатин, пропитанный водой), в которых наблюдались подобные явления), так что в опытах с жидкостью мы имеем электрооптические явления в чистом виде. Описанный Керром эффект стал первым доказательством того, что оптические свойства вещества могут изменяться под влиянием электрического поля. для монохроматического света данной длины волны λ разность показателей преломления (n₀и n_e) пропорциональна квадрату напряженности электрического поля

Е: n₀ - n_e = χE²

⇐ Предыдущая 1 2 345 6 7 8 Следующая ⇒

Воспользуйтесь поиском по сайту: