„Fénytörés és visszaverődés vizsgálata” változatai közötti eltérés

A Fizipedia wikiből
19. sor: 19. sor:
  
 
Szerkesztés alatt!
 
Szerkesztés alatt!
 +
 +
''A mérés célja:''
 +
* elmélyíteni a hallgatók geometriai optikai ismereteit.
 +
 +
''Ennek érdekében:''
 +
* áttekintjük a fénytörés és visszaverődés elméletét,
 +
* geometriai optikai méréseket végzünk,
 +
* vizsgáljuk a polarizált fény visszaverődését.
 +
 +
__TOC__
 +
 +
==Elméleti összefoglaló==
 +
 +
===Törésmutató meghatározása a reflexió vizsgálatával===
 +
 +
A testeket érő elektromágneses sugárzás részben visszaverődik a felületről, részben elnyelődik, egy része pedig áthalad rajta. Ezen három rész intenzitás-aránya anyagonként más és más, és függ a hullámhossztól is.
 +
 +
Méréstechnikai szempontból legegyszerűbben a visszaverődő és az áthaladó hányad mérhető meg, míg az elnyelt részt az energia-megmaradás törvénye alapján határozhatjuk meg.
 +
Minthogy az elektromágneses sugárzás transzverzális, így nem lényegtelen megvizsgálnunk, hogy milyenek a polarizációs viszonyok a visszaverődéskor. Ezért tanulmányozzuk a lineárisan poláros fény visszaverődését is.
 +
 +
Essen két közeg határfelületére lineárisan poláros, $I_0$ intenzitású fény. Legyen az első közeg levegő, míg a másodiknak a levegőre vonatkozó törésmutatója $n$. A beeső, a visszaverődő és a megtört sugárzás intenzitásait jelölje $I_0$, $I_R$, és $I_T$. Az egyszerűség kedvéért itt eltekintünk az elnyelődéstől.
 +
 +
Tudjuk, hogy merőleges beesésnél a visszavert és a megtört sugár egyaránt merőlegesek a felületre és az intenzitásokra az energia-megmaradás értelmében:
 +
 +
$$ I_0 = I_R + I_T $$
 +
 +
avagy kifejezve az áthaladó fény intenzitását a közeg törésmutatójával:
 +
 +
$$ I_0 = I_R + I_0\frac{4n}{(n+1)^2} $$
 +
 +
 +
  
  
  
 
</wlatex>
 
</wlatex>

A lap 2012. szeptember 29., 15:23-kori változata


Szerkesztés alatt!

A mérés célja:

  • elmélyíteni a hallgatók geometriai optikai ismereteit.

Ennek érdekében:

  • áttekintjük a fénytörés és visszaverődés elméletét,
  • geometriai optikai méréseket végzünk,
  • vizsgáljuk a polarizált fény visszaverődését.

Tartalomjegyzék


Elméleti összefoglaló

Törésmutató meghatározása a reflexió vizsgálatával

A testeket érő elektromágneses sugárzás részben visszaverődik a felületről, részben elnyelődik, egy része pedig áthalad rajta. Ezen három rész intenzitás-aránya anyagonként más és más, és függ a hullámhossztól is.

Méréstechnikai szempontból legegyszerűbben a visszaverődő és az áthaladó hányad mérhető meg, míg az elnyelt részt az energia-megmaradás törvénye alapján határozhatjuk meg. Minthogy az elektromágneses sugárzás transzverzális, így nem lényegtelen megvizsgálnunk, hogy milyenek a polarizációs viszonyok a visszaverődéskor. Ezért tanulmányozzuk a lineárisan poláros fény visszaverődését is.

Essen két közeg határfelületére lineárisan poláros, \setbox0\hbox{$I_0$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0% intenzitású fény. Legyen az első közeg levegő, míg a másodiknak a levegőre vonatkozó törésmutatója \setbox0\hbox{$n$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0%. A beeső, a visszaverődő és a megtört sugárzás intenzitásait jelölje \setbox0\hbox{$I_0$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0%, \setbox0\hbox{$I_R$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0%, és \setbox0\hbox{$I_T$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0%. Az egyszerűség kedvéért itt eltekintünk az elnyelődéstől.

Tudjuk, hogy merőleges beesésnél a visszavert és a megtört sugár egyaránt merőlegesek a felületre és az intenzitásokra az energia-megmaradás értelmében:

\[ I_0 = I_R + I_T \]

avagy kifejezve az áthaladó fény intenzitását a közeg törésmutatójával:

\[ I_0 = I_R + I_0\frac{4n}{(n+1)^2} \]