Fresnelove enačbe: Razlika med redakcijama
m m/dp |
m Replacing deprecated tags; oblikovne spremembe |
||
Vrstica 1: | Vrstica 1: | ||
[[Slika:Partial transmittance.gif| |
[[Slika:Partial transmittance.gif|sličica|desno|250px|Amplituda odbitega in prepuščenega vala.]] |
||
'''Fresnelove enačbe''' opisujejo obnašanje [[svetloba|svetlobe]] ([[elektromagnetno valovanje|elektromagnetnega valovanja]]) na prehodu med dvema [[snov]]ema z različnima [[lomni količnik|lomnima količnikoma]]. Enačbe opisujejo [[amplituda|amplitudo]] [[odboj|odbitega]] in prepuščenega dela elektromagnetnih valov. |
'''Fresnelove enačbe''' opisujejo obnašanje [[svetloba|svetlobe]] ([[elektromagnetno valovanje|elektromagnetnega valovanja]]) na prehodu med dvema [[snov]]ema z različnima [[lomni količnik|lomnima količnikoma]]. Enačbe opisujejo [[amplituda|amplitudo]] [[odboj|odbitega]] in prepuščenega dela elektromagnetnih valov. |
||
[[Slika:Fresnel_sl.svg| |
[[Slika:Fresnel_sl.svg|sličica|desno|250px|Spremenljivke, ki se uporabljajo v Fresnelovih enačbah.</br> Vpadni žarek je označen s P, odbiti s Q, prepuščeni pa s S]] |
||
Enačbe je vpeljal francoski fizik in izumitelj [[Augustin-Jean Fresnel]] (1788–1827). |
Enačbe je vpeljal francoski fizik in izumitelj [[Augustin-Jean Fresnel]] (1788–1827). |
||
Vrstica 8: | Vrstica 8: | ||
== Fizikalne osnove == |
== Fizikalne osnove == |
||
Kadar se svetloba giblje iz sredstva z lomnim količnikom <math> n_1 \!</math> v drugo sredstvo z lomnim količnikom <math> n_2 \!</math>, se del svetlobe odbije, del pa se lomi, in prehaja v drugo sredstvo. Lom svetlobe se izvede po običajnem [[lomni zakon|lomnem zakonu]]. Koliki del svetlobe se odbije, pove [[odbojnost]] oziroma [[koeficient odbojnosti]] sredstva (oznaka <math> R \!</math>), del, ki pa se prepusti oziroma preide v drugo sredstvo, pa opisuje [[prepustnost]] in [[koeficient prepustnosti]] (oznaka |
Kadar se svetloba giblje iz sredstva z lomnim količnikom <math> n_1 \!</math> v drugo sredstvo z lomnim količnikom <math> n_2 \!</math>, se del svetlobe odbije, del pa se lomi, in prehaja v drugo sredstvo. Lom svetlobe se izvede po običajnem [[lomni zakon|lomnem zakonu]]. Koliki del svetlobe se odbije, pove [[odbojnost]] oziroma [[koeficient odbojnosti]] sredstva (oznaka <math> R \!</math>), del, ki pa se prepusti oziroma preide v drugo sredstvo, pa opisuje [[prepustnost]] in [[koeficient prepustnosti]] (oznaka <math> T \!</math>). Velikost obeh koeficientov je odvisna od [[polarizacija|polarizacije]] vpadne svetlobe. Koeficienta sta različna za svetlobo, ki je polarizirana v ravnini pravokotni na vpadno ravnino, in za svetlobo, ki je polarizirana v ravnini vzporedni vpadni ravnini. |
||
[[Koeficient odbojnosti]] za svetlobo, ki je polarizirana pravokotno na vpadno ravnino, je enak: |
[[Koeficient odbojnosti]] za svetlobo, ki je polarizirana pravokotno na vpadno ravnino, je enak: |
||
Vrstica 38: | Vrstica 38: | ||
Pri določenem kotu za dani <math> n_1 \!</math> in <math> n_2 \!</math> pade <math> R_p \!</math> na nič. V tem primeru se p polarizirana svetloba v celoti lomi. Ta kot se imenuje [[Brewstrov kot]]. Kadar se svetloba giblje iz optično manj gostega sredstva (lomni količnik <math> n_1 \!</math> ) v bolj gosto sredstvo (lomni količnik <math> n_2 \!</math>) (to pomeni, da je <math> n_1 > n_2 \!</math>), se nad nekim vpadnim kotom (mejni kot) vsa svetloba odbije ( <math> R_s = R_p = 1 \!</math> ). Ta pojav se imenuje [[popolni odboj]]. |
Pri določenem kotu za dani <math> n_1 \!</math> in <math> n_2 \!</math> pade <math> R_p \!</math> na nič. V tem primeru se p polarizirana svetloba v celoti lomi. Ta kot se imenuje [[Brewstrov kot]]. Kadar se svetloba giblje iz optično manj gostega sredstva (lomni količnik <math> n_1 \!</math> ) v bolj gosto sredstvo (lomni količnik <math> n_2 \!</math>) (to pomeni, da je <math> n_1 > n_2 \!</math>), se nad nekim vpadnim kotom (mejni kot) vsa svetloba odbije ( <math> R_s = R_p = 1 \!</math> ). Ta pojav se imenuje [[popolni odboj]]. |
||
[[Slika:Fresnel2_sl.png| |
[[Slika:Fresnel2_sl.png|sličica|sredina|550px|<div style="text-align: center;">Odvisnost koeficienta odboja od vpadnega kota. </div></br> Leva slika prikazuje prehod iz optično gostejšega sredstva v optično redkejše sredstvo (n<sub>1 </sub> < n<sub>2</sub>), desna slika pa prehod iz optično redkejšega v optično gostejše sredstvo (n<sub>1 </sub> > n<sub>2</sub>).]] |
||
== Uporaba == |
== Uporaba == |
Redakcija: 11:33, 8. marec 2021
Fresnelove enačbe opisujejo obnašanje svetlobe (elektromagnetnega valovanja) na prehodu med dvema snovema z različnima lomnima količnikoma. Enačbe opisujejo amplitudo odbitega in prepuščenega dela elektromagnetnih valov.
Enačbe je vpeljal francoski fizik in izumitelj Augustin-Jean Fresnel (1788–1827).
Fizikalne osnove
Kadar se svetloba giblje iz sredstva z lomnim količnikom v drugo sredstvo z lomnim količnikom , se del svetlobe odbije, del pa se lomi, in prehaja v drugo sredstvo. Lom svetlobe se izvede po običajnem lomnem zakonu. Koliki del svetlobe se odbije, pove odbojnost oziroma koeficient odbojnosti sredstva (oznaka ), del, ki pa se prepusti oziroma preide v drugo sredstvo, pa opisuje prepustnost in koeficient prepustnosti (oznaka ). Velikost obeh koeficientov je odvisna od polarizacije vpadne svetlobe. Koeficienta sta različna za svetlobo, ki je polarizirana v ravnini pravokotni na vpadno ravnino, in za svetlobo, ki je polarizirana v ravnini vzporedni vpadni ravnini.
Koeficient odbojnosti za svetlobo, ki je polarizirana pravokotno na vpadno ravnino, je enak:
kjer je:
- lomni količnik prvega sredstva
- lomni količnik drugega sredstva
- vpadni kot
- odbojni kot
- lomni kot
Podobno je koeficient odbojnosti za svetlobo, ki je polarizirana vzporedno z vpadno ravnino:
kjer so oznake enake kot za s polarizirano svetlobo (zgoraj).
Različni avtorji navajajo različne obrazce, ki so na prvi pogled drugačni.
Pri tem sta pripadajoča koeficienta prepustnosti določena z in [1].
Kadar pa je vpadajoča svetloba nepolarizirana, je koeficient odbojnosti enak .
Pri določenem kotu za dani in pade na nič. V tem primeru se p polarizirana svetloba v celoti lomi. Ta kot se imenuje Brewstrov kot. Kadar se svetloba giblje iz optično manj gostega sredstva (lomni količnik ) v bolj gosto sredstvo (lomni količnik ) (to pomeni, da je ), se nad nekim vpadnim kotom (mejni kot) vsa svetloba odbije ( ). Ta pojav se imenuje popolni odboj.
Uporaba
Fresnelove enačbe se uporabljajo pri izračunu jakosti odbitega signala v:
- optičnem vlaknu,
- merilniku OTDR.
Sklici
- ↑ Hecht (1987), str. 102.
Viri
- Hecht, Eugene (1987), Optics (2. izd.), Addison Wesley, ISBN 0-201-11609-X
{{citation}}
: Neveljaven|ref=harv
(pomoč)
Zunanje povezave
- Fresnelove enačbe na MathWorld (angleško)
- Opis Fresnelovih enačb (slovensko)