11.Энергия электромагнитной волны.Вектор Умова-Пойтинга

Энергия электромагнитной волны складывается из энергии электрического поля и энергии магнитного поля: W= W_эл +W_м = 1/2εε₀E²+1/2 µµ₀H²; H₀=E₀; H₀₀=E₀₀; 1/2εε₀E²=1/2 µµ₀H²; ₀=; C=; V=; W=; ;

Плотность потока энергии- это энергия, которая переносится волной за единицу времени, через единицу площади. S=V*W=EH; S=[E×H], где Е-вектор напряженности электрического поля, Н-вектор напряженности магнитного поля.

Вектор Умова – Пойтинга(S) – это вектор, направленный в сторону распространения волны, а модуль равен энергии, переносимой волной за единицу времени через единицу площади перпендикулярной распространению.

12.Свет как электромагнитная волна.Принцип Гюйгенса.Монохроматичность и когерентность световых волн

В конце XVII века возникли две теории света: корпускулярная (И. Ньютон) и волновая (Р. Гук и Х. Гюйгенс).

Волновая теория рассматривала свет как волновой процесс, подобный механическим волнам. В основу волновой теории был положен принцип Гюйгенса. Большая заслуга в развитии волновой теорий принадлежит английскому физику Т. Юнгу и французскому физику О. Френелю, исследовавшим явления интерференции и дифракции. Исчерпывающее объяснение этих явлений могло быть дано только на основе волновой теории. Важное экспериментальное подтверждение справедливости волновой теории было получено в 1851 году, когда Ж. Фуко (и независимо от него А. Физо) измерил скорость распространения света в воде и получил значение υ < c.

В 60-е годы XIX века Максвеллом были установлены общие законы электромагнитного поля, которые привели его к заключению, что свет – это электромагнитные волны. Важным подтверждением такой точки зрения послужило совпадение скорости света в вакууме с электродинамической постоянной

Принцип Гюйгенса: Каждый элемент волновой поверхности, которой достигла волна в данный момент времени, является центром вторичных волн, огибающая которых дает положение волнового фронта.

Необходимым условием интерференции волн является их когерентность. Когерентными называются световые волны с одинаковой частотой и постоянной разностью фаз.  Этому условию удовлетворяют монохроматические волны. Монохроматической называется световая волна одной строго постоянной частоты или длины.

13.Iнтерференцiя свiтла.Методи спостереження iнтерференцii

Интерференцией света называется перераспределение светового потока в пространстве в результате чего в одних местах возникают максимумы в других минимумы интенсивности.

Интерференционный максимум: Δ=; m=1,2,3…n; Если оптическая разность хода равна целому числу длин волн, то в этой точке наблюдается интерференционный максимум.Условие интерференционного минимума: Δ=; m=0,1,2…n;

Методы наблюдения интерференции света.

1. Опыт юнга:

Источником света служит ярко освещенная щель, от которой световая волна падает на две узкие равноудаленные щели S₁ и S₂, параллельные щели S. Таким образом, щели S₁ и S₂ играют роль когерентных источников. Интерференционная картина (область ВС) наблюдается на экране (Э), расположенном на некотором расстоянии параллельно S₁ и S₂. Как уже указывалось (см. ╖ 171), Т. Юнгу принадлежит первое наблюдение явления интерференции.