Спектры
Диффузное отражение от твердых тел обычно не связано с шероховатостью поверхности. Для зеркального отражения действительно требуется плоская поверхность, но она не препятствует диффузному отражению. Кусок полированного белого мрамора остается белым; никакая полировка не превратит его в зеркало.
Подробно: https://fannnsite-63b8b30.1c-umi.ru/reaktor_parhomova/
отредактировал(а) fannn54: 2024-02-02 10:18 GMT
Личное сообщениеЛуч плоскопараллельного белого света от источника падает на поверхность белого предмета в точке поглощается сферой оптического поля, который в данном случае является излучающей системой, т.е. вторичным источником по принципу Гюйгенса. Когда луч от вторичного источника выполнит один полный период Т, одновременно поглощаясь следующим оптическим полем создает новую излучающую систему. По такому принципу происходит распространение диффузно отраженного луча.
Можно утверждать, что диффузное отражение света от любой поверхности происходит порциями (спектрами).
Оптическое поле, которое является излучающей системой и средой для распространения любого оптического излучения представляет собой сферу, состоящую из плоскостей электромагнитных состояний. Любая точка пространства окружающая нас включает в себя область оптического поля.
/>
По вопросу диффузного отражения, среди ученых бытует три взгляда:
-
Диффузное отражение света осуществляется от любых шероховатых поверхностей. Для нахождения пути отраженного луча указанной поверхности в месте падения луча строится плоскость, касательная к поверхности, и по отношению к этой плоскости выполняется построение углов падения и отражения.
Свет точечного источника отражается от шероховатой поверхности по закону косинусов Ламберта: интенсивность отраженного света пропорциональна косинусу угла между направлением света и нормалью к поверхности:
I = Il kd cosq, где
I — интенсивность отраженного света,
Il — интенсивность точечного источника,
kd — коэффициент диффузного отражения (0 <= kd <= 1);
-
Диффузное отражение света происходит, когда свет как бы проникает в атомы поверхности объекта, поглощается, а затем вновь испускается.
-
Диффузное отражение света осуществляется от любых шероховатых поверхностей по принципу, который ввёл Христиан Гюйгенс в 1678 году: каждая точка фронта (поверхности, достигнутой волной) является вторичным (то есть новым) источником сферических волн.
Диффузное отражение от твердых тел обычно не связано с шероховатостью поверхности. Для зеркального отражения действительно требуется плоская поверхность, но она не препятствует диффузному отражению. Кусок полированного белого мрамора остается белым; никакая полировка не превратит его в зеркало.
Из точки А свет от источника (лазерная указка красного цвета) падает на поверхность предмета в точке О. Наблюдатель в точке В видит на белой поверхности предмета красный отраженный свет от источника. При этом положение наблюдателя не имеет значения, так как диффузно отраженный свет рассеивается равномерно по всем направлениям. В определенный момент времени из точки О свет идет от нового источника (вторичного источника), длина волны которой (лазерной указки λ = 6,328e-7м) образует полукруг с таким же радиусом. Полукруг, образованный в этот момент времени находится на плоскости АОВ. Распространенные лучи от вторичного источника в полукруге будут распространяться в одинаковой фазе, а по остальным направлениям распространяются разными фазами.
Если свет рассеивается равномерно по всем направлениям, то он в полукругах, вписанных в сферу по разным направлениям, будут распространяться в разных фазах. А это означает то, что полукруг в точке О постоянно вращаются вокруг нормали к поверхности в этой точке диффузного отражения.
При падений узкого пучка белого света на белую поверхность предмета картина распространения будет таким же как от лазерной указки.
Узкий пучок белого света от источника из точки А падает на белую поверхность в точке О. Наблюдатель в точке В видит на белой поверхности предмета белое пятно отраженного света от источника. Если наблюдатель переместится в точку С тоже увидит белое пятно на поверхности предмета. Лучи на полукруге образованные плоскостью АОВ будут иметь одинаковую фазу, а лучи на полукруге образованные плоскостью ОС и нормали в точке О будут отставать по фазе.
/>
Предположим (рис), что луч света, идущий в воздухе, наклонно падает на поверхность призмы.
В точке падения B, O1, O2 проведён перпендикуляр (нормаль) к поверхности призмы. Луч AB, называется падающим лучом, а угол α = 56o между падающим лучом и нормалью - углом падения.
Луч BO1 красного цвета, BO2 фиолетового цвета - это преломлённые лучи; угол между преломлённым лучом и нормалью к поверхности призмы называется углом преломления. В данном случае углы преломления лучей BO1 красного цвета β1 = 33o, BO2 и фиолетового цвета β2= 28o
Всякая прозрачная среда характеризуется величиной n, которая называется показателем преломления этой среды. Зависимость преломления различных сред от длины волны. В данном случае преломление при длине волны λ =3,65e-7, n=1,75, а при λ =7,29e-7, n=1,52.
У воздуха n=1,0003 , поэтому для воздуха с достаточной точностью можно полагать в задачах n=1,0 (в оптике воздух не сильно отличается от вакуума).
По закону преломления (переход «воздух–среда»):
1) Падающий луч, преломлённый луч и нормаль к поверхности, проведённая в точке падения, лежат в одной плоскости.
2) Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления равно показателю преломления среды:
sinαsinβ=n
sin56o / sinX =1.75, X = arcsin(sin56o /1.75) = 28o для луча фиолетового цвета длиной волны λ =3,65e-7,
sin56o / sinX =1.52, X = arcsin(sin56o /1.52) = 33o для луча красного цвета длиной волны λ =7,295e-7.
По закону преломления (переход " среда–воздух"):
sinαsinβ=1n
Sin32o / sinX =1/1.75, X = arcsin(sin56o *1.75) = 68o для луча фиолетового цвета длиной волны λ =3,65e-7,
sin56o / sinX =1/1.52, X = arcsin(sin56o *1.52) = 45o для луча красного цвета длиной волны λ =7,295e-7.
/>
Диффузное отражение от твердых тел обычно не связано с шероховатостью поверхности. Для зеркального отражения действительно требуется плоская поверхность, но она не препятствует диффузному отражению. Кусок полированного белого мрамора остается белым; никакая полировка не превратит его в зеркало.
Из точки А свет от источника (лазерная указка красного цвета) падает на поверхность придмета в точке О. Наблюдатель в точке В видит на белой поверхности предмета красный отраженный свет от источника. При этом положение наблюдателя не имеет значения, так как диффузно отраженный свет рассеивается равномерно по всем направлениям. В определенный момент времени из точки О свет идет от нового источника (вторичного источника), длина волны которой (лазерной указки λ = 6,328e-7м) образует полукруг с таким же радиусом. Полукруг, образованный в этот момент времени находится на плоскости АОВ. Распространенные лучи от вторичного источника в полукруге будут распространяться в одинаковой фазе, а по остальным направлениям распространяются разными фазами.
Если свет рассеивается равномерно по всем направлениям, то он в полукругах, вписанных в сферу по разным направлениям, будут распространяться в разных фазах. А это означает то, что полукруг в точке О постоянно вращаются вокруг нормали к поверхности в этой точке диффузного отражения.
При падений узкого пучка белого света на белую поверхность предмета картина распространения будет таким же как от лазерной указки.
Узкий пучок белого света от источника из точки А падает на белую поверхность в точке О. Наблюдатель в точке В увидит на белой поверхности предмета белое пятно отраженного света от источника. Если наблюдатель переместится в точку С тоже увидит белое пятно на поверхности предмета. Лучи на полукруге образованные плоскостью АОВ будут иметь одинаковую фазу, а лучи на полукруге образованные плоскостью ОС и нормали в точке О будут отставать по фазе.
φ = φ0 + ωt
φ0 – начальный угол (рад);
ω – угловая скорость (рад/с);
t – время ©;
Для распространения лучей от точки О в точку В необходимо чтобы полукруг на плоскости АОВ проделал поворот на 2π = 3600 относительно нормали к поверхности предмета в точке О то есть один полный период Т.
Внутренняя граница составляет 3,65e-7м (постоянная Бальмера), наружная (красная) граница составит 7,29e-7м, R2 = 2R1, а между границами располагается картина дисперсии полного спектра.
Внутренняя граница диска образует сферу, по принципу Гюйгенса: где каждая точка фронта (поверхности, достигнутой волной) является вторичным (то есть новым) источником сферических волн, которую можно принять за излучающую систему оптического поля в видимой области.
Луч плоскопараллельного белого света от источника падает на поверхность белого предмета в точке О поглощается сферой оптического поля, который в данном случае является излучающей системой, т.е. вторичным источником по принципу Гюйгенса. Когда луч от вторичного источника выполнит один полный период Т, одновременно поглощаясь следующим оптическим полем создает новую излучающую систему. По такому принципу происходит распространение диффузно отраженного луча.
Можно утверждать, что диффузное отражение света от любой поверхности происходит порциями (спектрами).
Оптическое поле, которое является излучающей системой и средой для распространения любого оптического излучения представляет собой сферу, состоящую из плоскостей электромагнитных состояний. Любая точка пространства окружающая нас включает в себя область оптического поля.