Могущих удовлетворить закону преломления

Вид материалаЗакон

Содержание


Примеры использования полного внутреннего отражения
Нарушение полного внутреннего отражения
Подобный материал:
Лекция 7

Явление полного внутреннего отражения


, ,  sin>1, что не имеет смысла.

У
гол , соответствующий условию , называется предельным углом.

, т.е. =90 и в соответствии с формулами Френеля отражение становится полным.


=0  (n=1,53)







Д
ля всех углов падения не существует вещественных значений угла преломления , могущих удовлетворить закону преломления. Поэтому при поток энергии в преломленном луче остается равным нулю, а r=1.

Примеры использования полного внутреннего отражения


Призмы – поворотная и оборотная














, отличие лишь в третьем знаке после запятой, чтобы световод был направляющим.

Оболочка - кварц или полимер; сердцевина - кварц легированный

мкм - многомодовые, системы связи, датчики

мкм - одномодовые, высокоскоростные системы связи, датчики

мкм


мкм - медицинские волоконные световоды

;


Числовая апертура:






Типы волоконных световодов: а — световод без оболочки; б — ступенчатый многомодовый световод; в — градиентный многомодовый световод; г — ступенчатый одномодовый световод; д — одномодовый световод с сохранением поляризации типа РАNDА; е — волоконный жгут пучкового типа


Кабели, жгуты - регулярные (для передачи изображения) и нерегулярные.



Траектории световых лучей в многомодовых световодах со ступенчатым (а) и параболическим (б) профилями показателя преломления. Показаны меридиональные (1, 2, 2', 3) и косые (проекция на поперечное сечение) лучи


Нарушение полного внутреннего отражения


При волновой вектор преломленной волны имеет два компонента - вдоль х и вдоль z (он лежит в длоскости падения ).








При >np угол  не имеет смысла, поэтому синус этого угла следует заменить:

, а - чисто мнимое

Оказывается, что при полном внутреннем отражении все-таки ЭВМ переходит в среду менее плотную, но только на очень небольшую глубину, т.е. происходит нарушение полного внутреннего отражения.







Амплитуда затухающей волны

, т.к. ,

то заметное убывание амплитуды во второй среде происходит на расстояниях порядка длины волны 0. Таким образом, при полном внутреннем отражении энергия не уходит во вторую среду (средний поток во второй среде равен нулю), но колебания проникают в нее в пределах узкого пограничного слоя ~ нескольких .





Метод НПВО используется в спектроскопии биологических объектов, для анализа малых количеств лекарственных препаратов, мазков крови и пр.

Поверхности одинаковой фазы, x=const, перпендикулярно границе раздела, перемещаются вдоль границы раздела со скоростью:

поверхностная волна