Розрахунок зсуву фази хвилі при поширенні через границю розділу двох діелектричних середовищ
Випадок повного внутрішнього відбивання, коли кути падіння хвилі є більшими від граничного кута. Умова неперервності тангенціальних складових електричного поля на границі розділу середовищ. Фази падаючої і відбитої хвиль. Зсув фази хвилі при відбиванні.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | задача |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 29.04.2013 |
| Размер файла | 85,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України
Національний університет «Львівська політехніка»
Кафедра фотоніки
Розрахункова робота
з курсу: «Інтегральна оптика»
на тему: «Розрахунок зсуву фази хвилі при поширенні через границю розділу двох діелектричних середовищ»
Підготував:
ст. гр. ЛОСс-11
Львів 2012
Мета: розрахувати зміну фази хвилі, що падає на границю розділу двох середовищ у різних випадках.
Хід розрахунку:
Розглянемо хвилю ТЕ-поляризації, а також випадок повного внутрішнього відбивання (ПВВ), коли кути падіння хвилі є більшими від граничного кута ПВВ і задовольняють умову:
, (1)
Для даного випадку заломлена хвиля буде відсутня, а гранична умова неперервності тангенціальних складових електричного поля на границі розділу двох середовищ прийме вигляд:
, (2)
Підставивши рівняння хвилі у даний вираз, отримаємо:
, (3)
Або
, (4)
де: і - фази падаючої і відбитої хвиль, відповідно.
Розділимо тепер вираз (4) на , отримаємо:
, (5)
де: = Д - зсув фази хвилі при відбиванні,
, (6)
З врахуванням закону Снелла, дане співвідношення набуває вигляду:
хвиля поле зсув відбивання
, (7)
Тепер перетворимо ліву частину виразу (7):
, (8)
Згідно закону Снелла , тому запишемо:
, (9)
Даний вираз приймає дійсні значення при умові: .
Якщо , тобто хвиля падає на границю з боку середовища менш оптично густого, то для всіх кутів б (0…90) вираз (9) приймає дійсні значення. Тому, зсув фази хвилі при відбиванні рівний нулю.
Якщо , то при умові , вираз (9) є комплексним, а дійсні значення буде приймати тоді, коли .
Тобто, при умові, що
1)
2) зсув фази присутній ();
Для випадку (2) запишемо:
, (10)
Якщо має місце співвідношення , то ц? знаходиться з виразу:
. (11)
Таким чином, зсув фази буде визначатися як
, (12)
Використовуючи той самий підхід, можна знайти вираз для зсуву фази хвилі при відбиванні , вектор якої лежить у площині падіння:
. (13)
Висновок
Дослідили, яким чином може змінюватись фаза хвилі при проходженні границі розділу двох діелектричних середовищ, за даною методикою у середовищі MathCAD 14 була створена програма (див. додаток 1) розрахунку зміни фази хвилі при зміні кута падіння та показників заломлення середовищ.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Поширення коливань в однорідному пружному середовищі. Рівняння плоскої гармонійної хвилі. Енергія хвилі. Вектор Умова. Інтерференція хвиль. Стоячі хвилі. Хвилі поздовжні і поперечні. Форма фронта хвилі. Процес поширення хвилі в якому-небудь напрямі.
лекция [256,9 K], добавлен 21.09.2008Природа світла і закони його розповсюдження. Напрямок коливань векторів Е і Н у вільній електромагнітній хвилі. Світлові хвилі, поляризація світла. Поширення світла в ізотропному середовищі. Особливості відображення і заломлення на межі двох середовищ.
реферат [263,9 K], добавлен 04.12.2010Поняття хвильових процесів, їх сутність і особливості, сфера дії та основні властивості. Різновиди хвиль, їх характеристика та відмінні риси. Методика складання та розв’язання рівняння біжучої хвилі. Сутність і умови виникнення фазової швидкості.
реферат [269,7 K], добавлен 06.04.2009Первинні і вторинні параметри лінії, фазова швидкість і довжина хвилі. Найбільша довжина при допустимому затуханні. Коефіцієнт відбиття від кінця лінії. Коефіцієнт бігучої хвилі. Розподілення напруги і струму вздовж лінії. Значення хвильового опору.
контрольная работа [213,9 K], добавлен 27.03.2012Існування електромагнітних хвиль. Змінне електромагнітне поле, яке поширюється в просторі з кінцевою швидкістю. Наслідки теорії Максвелла. Хвильові рівняння електромагнітних хвиль та рівняння Максвелла. Енергія електромагнітних хвиль, вектор Пойнтінга.
реферат [229,2 K], добавлен 06.04.2009Теоретичний аналіз стійкості системи "полум'я та розряд" стосовно малих збурювань, ефективність електричного посилення, плоскі хвилі збурювання. Вивчення впливу електричного розряду на зону горіння вуглеводних палив, розрахунок показника переломлення.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 21.11.2010Метод математичного моделювання фізичних властивостей діелектричних періодичних структур та їх електродинамічні характеристики за наявності електромагнітної хвилі великої амплітуди. Фізичні обмеження на управління електромагнітним випромінюванням.
автореферат [797,6 K], добавлен 11.04.2009Магнетизм, електромагнітні коливання і хвилі. Оптика, теорія відносності. Закони відбивання і заломлення світла. Елементи атомної фізики, квантової механіки і фізики твердого тіла. Фізика ядра та елементарних часток. Радіоактивність. Ядерні реакції.
курс лекций [515,1 K], добавлен 19.11.2008Змінне електромагнітне поле в однорідному середовищі та вакуумі. Поводження хвиль на границях розділу. Відбивна й пропускна здатність, кут Брюстера. Рівняння поширення хвиль у оптичному хвилеводі. Дисперсійні рівняння тришарового діелектричного хвилеводу.
курсовая работа [289,9 K], добавлен 21.01.2011Анізотропія кристалів та особливості показників заломлення для них. Геометрія характеристичних поверхонь, параметри еліпсоїда Френеля, виникнення поляризації та різниці фаз при проходженні світла через призми залежно від щільності енергії хвилі.
контрольная работа [201,6 K], добавлен 04.12.2010
