78. Связь с поглощением

Пусть напряж. эл-го поля направл. вдоль OX, E=E₀xcos(wt-kx+a), Pe=pen0, где pe-дипольн. момент отдельн. атома, n0- число атомов в ед. объема. Т.к. поле направ вдоль ox то pe=-ex, т.о. Pe=-exn0 => n2=1-en0x/(Eoxcos(wt-kx+a)), Запишем диф-е ур-е описыв. движен. эл-в в атоме F=ma=md2x/(d2t) на эл-н в атоме действует a) Fкул=-eEoxcos(wt-kx+a), b) Fупр=-kx=-mw02x, w0=Ö(k/x) => k=w02m,=> md2x/(d2t)=-eEoxcos(wt-kx+a)-mw02x, m- масс. эл-на. Решая это диф. ур-е окнчательно получаем n=Ö(1+n0e2/(e0E(w02-w02))). Видно что это выр-е терпит разрыв при w=w02 такой рез. получается в рез-те того что в 2-м законе Ньютона не была учтена сила трения (затухания) если учесть затухание то разрыва этой ф-ии не будет. Во всякой реальной колеб. сист. всегда есть затухание. Аномальная дисперсия набл-ся в области част-т близких к колеб. эл-в в атоме т.к. в общем случае таких частот (резонансов) м. б. несколько.

79. Поглощение света (закон Бугера-Ламберта-Бера).

ПОГЛОЩЕНИЕ СВЕТА - уменьшение интенсивности оптического излучения (света), проходящего через среду, заполненную в-вом.

Зако́н Бугера — Ламберта — Бера — физический закон, определяющий ослабление параллельного монохроматического пучка света при распространении его в поглощающей среде. Закон выражается следующей формулой:

,

где I₀ — интенсивность входящего пучка, l — толщина слоя вещества, через которое проходит свет, k_λ — коэффициент поглощения (не путать с безразмерным показателем поглощения κ, который связан с k_λ формулой k_λ = 4πκ / λ, где λ - длина волны). Показатель поглощения характеризует свойства вещества и зависит от длины волны λ поглощаемого света. Эта зависимость называется спектром поглощения вещества.

80. Групповая скорость. Групповая скорость — это величина, характеризующая скорость распространения «группы волн» - то есть более или менее хорошо локализованной квазимонохроматической волны (волны с достаточно узким спектром). Обычно интерпретируется как скорость перемещения максимума амплитудной огибающей квазимонохроматического волнового пакета (или цуга волн). В случае рассмотрения распространения волн в пространстве размерностью больше единицы подразумевается как правило волновой пакет близкий по форме к плоской волне. Групповая скорость во многих важных случаях определяет скорость переноса энергии и информации квазисинусоидальной волной (хотя это утверждение в общем случае требует серьезных уточнений и оговорок).Групповая скорость определяется динамикой физической системы, в которой распространяется волна (конкретной среды, конкретного поля итп). В большинстве случаев подразумевается линейность этой системы (точно или приближенно).Для одномерных волн групповая скорость вычисляется из закона дисперсии: ,

где ω — угловая частота, k — волновое число.

81. Вращательная дисперсия

Вращательная дисперсия — изменение угла вращения плоскости поляризации φ в зависимости от длины волны λ. В прозрачных веществах угол φ обычно возрастает с уменьшением λ, причём для некоторых сред приближённо выполняется закон Био: φ = К/λ² (К — постоянная для данного вещества). Вращательная Д. с. такого типа называется нормальной. В области поглощения света ход вращательной Д. с. значительно сложнее, причём угол φ может достигать огромных величин (аномальная вращательная дисперсия)

82. Отражение и преломление света. Законы отражения и преломления:    1.   Угол   отражения   равен   углу   падения.

 

    2.   Произведение n sinθ одинаково как для падающего   луча,  так и для преломленного (закон Снелла):

      3.   Интенсивность  отраженного света зависит как от угла падения, так и от направления поляризации. Для вектора Е, перпендикулярного плоскости падения, коэффициент отражения R_| равен

 

Для вектора Е, параллельного плоскости падения, коэффициент отражения R_|| равен

 

    4. Для  перпендикулярно падающего луча (разумеется, при любой поляризации!)