теория 6,10,13,15,22,28

Горизонтально поляризованный луч представляется горизонтальным отрезком; вертикальная поляризация— вертикальным отрезком. Правая круговая поляризация изображается окружностью с указанием направления вращения по часовой стрелке. Проекционная картина представляет собой как бы фотографию колебаний конца электрического вектора, которые видел бы наблюдатель, находящийся на оси Z далеко от начала координати смотрящий в направлении источника света, помещенного в это начало. Изображение правой круговой поляризации в виде окружности с указанием направления по часовой стрелке не противоречит правилу правого винта: если правый винт, двигаясь поступательно по направлению к наблюдателю, пересекает некоторую плоскость перпендикулярно, то точка пересечения винта с плоскостью описывает круг в направлении часовой стрелки.  Рисунок 2. Проекционная картина пучка, поляризованного горизонтально (а), вертикально (б), правоциркулярно (в), левоциркулярно (г), линейно под углом 20° (д), линейно под углом 45° (е), правоэллиптически под углом 45° (ж).

С помощью проекционной картины легко представить и эллиптически поляризованный, а такженемонохроматический свет. В последнем случае положение проекции меняется в зависимости от частоты внутри спектральной полосы. Проекционная картина при этом уже не будет иметь вид простых замкнутых кривых (рисунок 3).  Рисунок 3. Вид проекционной картины эллиптически поляризованного луча с малой, но конечной шириной полосы при наблюдении в течение приблизительно одного цикла (а), примерно двух циклов (б), многих циклов (в).

28. Дифракцией света называется явление отклонения света от прямолинейного направления распространения при прохождении вблизи препятствий. Как показывает опыт, свет при определенных условиях может заходить в область геометрической тени. Если на пути параллельного светового пучка расположено круглое препятствие (круглый диск, шарик или круглое отверстие в непрозрачном экране), то на экране, расположенном на достаточно большом расстоянии от препятствия, появляется дифракционная картина – система чередующихся светлых и темных колец. Если препятствие имеет линейный характер (щель, нить, край экрана), то на экране возникает система параллельных дифракционных полос

Спектральный анализ, метод качественного и количественного определения состава веществ, основанный на исследовании их спектров испускания, поглощения, отражения и люминесценции. Различают атомный и молекулярныйспектральный анализ, задачи которых состоят в определении соответственно элементного и молекулярного состава вещества. Эмиссионный спектральный анализ проводят по спектрам испускания атомов, ионов или молекул, возбужденных различными способами, абсорбционный спектральный анализ - по спектрам поглощения электромагнитного излучения анализируемыми объектами (см. Абсорбционная спектроскопия). В зависимости от цели исследования, свойств анализируемого вещества, специфики используемых спектров, области длин волн и других факторов ход анализа, аппаратура, способы измерения спектров и метрологические характеристики результатов сильно различаются. В соответствии с этим спектральный анализ подразделяют на ряд самостоятельных методов (см., в частности, атомно-абсорбционный анализ, атомно-флуоресцентный анализ, инфракрасная спектроскопия,комбинационного рассеяния спектроскопия, люминесцентный анализ, молекулярная оптическая спектроскопия,спектроскопия отражения, спектрофотометрия, ультрафиолетовая спектроскопия, фотометрический анализ, Фурье-спектроскопия, рентгеновская спектроскопия).

Часто под спектральным анализом понимают только атомно-эмиссионный спектральный анализ (АЭСА) - метод элементного анализа, основанный на изучении спектров испускания свободных атомов и ионов в газовой фазе в области длин волн 150-800 нм (см. атомные спектры)

Линейную, циркулярную (круговую) и эллиптическую поляризации можно рассматривать как три типа поляризации. Очевидно, что эллиптическая поляризация включает в себя другие как частные случаи. Эллиптичность, равная нулю, соответствует линейной поляризации, эллиптичность, равная единице, — круговой.

Линейный тип поляризации включает в себя бесконечное число форм поляризации, имеющих различные азимуты а. Циркулярная поляризация включает две формы, отличающиеся направлением вращения. Эллиптическая поляризация включает в себя бесконечное число форм, различающихся по азимуту, эллиптичности и направлению вращения.

Ортогональные формы. Два линейно поляризованных луча, которые отличаются по азимуту на 90°, называются ортогональными, если они распространяются в одном направлении (рисунок 4).  Рисунок 4. Проекционные картины ортогональных пар лучей, поляризованных линейно (а), циркулярно (б"), эллиптически (в).

Право- и левоциркулярные лучи тоже являются ортогональными. Два эллиптически поляризованных луча ортогональны, если азимуты главных осей отличаются на 90°, направления вращения противоположныи эллиптичности одинаковы.

спектральные приборы являются «классическими» по способу осуществления спектрального разложения излучения. В этих приборах в качестве диспергирующего элемента используется дифракционная решетка, которая осуществляет пространственное разложение излучения в спектр (по длинам волн).

В зависимости от элементов, обеспечивающих спектральное разложение, различают:

- призменные приборы;

- приборы с дифракционной решеткой;

- интерференционные приборы.

Несмотря на существенное различие физических принципов, призменные и дифракционные приборы имеют много общих свойств, поэтому мы объединим их в класс "Щелевые приборы" в отличие от "Интерференционных приборов", также имеющих общие характерные особенности.

Аппаратная функция спектрографа (или спектрометра с координатночувствительным фотоприемником) с входной щелью шириной S_вх имеет прямоугольную форму с шириной (см. рис. 3.6,а):

δλ_a = (dλ/dx)  {S_вх(F₂ / F₁)}.  (3.59)

Для спектрометра с двумя щелями аппаратная функция имеет вид свертки двух прямоугольных функций - это, в общем случае, трапеция (рис. 3.6,b), а при равенстве размеров входной щели и геометрического изображения выходной - треугольник (рис. 3.6,с) с шириной:

δλ_a = (dλ/dx) {S_вх(F₂/F₁) + S_вых}/2 .  (3.60)

Рис 3.6. Формы аппаратных функций щелевых приборов

Из законов геометрической оптики можно получить выражение для угловой дисперсии призмы:

dφ/dλ = (t/D)  (dn/dλ)  (3.63)

 

Рис. 3.8. Параметры призмы

Здесь t - длина основания призмы, D - сечение пучка, выходящего из нее. Если призма заполнена не полностью, чего, вообще говоря, следует избегать, то под t понимается размер основания за вычетом участка, работающего как плоскопараллельная пластина.

Предельное разрешение призменного прибора получим, учитывая, что дифракционный угол равен λ/D:

δλ_кр = (λ/D)(dλ/dφ) = (λ/t)(dn/dλ)^-1  (3.64)

Иногда для увеличения разрешения в приборе устанавливается несколько призм. В этом случае t - сумма их оснований. Призменные приборы, в среднем, обладают меньшим разрешением, чем дифракционные, но их преимущество состоит в отсутствии эффекта "наложения порядков".