Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Πως διαδίδονται τα Η/Μ κύματα σε διαφανή διηλεκτρικά ? Γραμμικά πολωμένο κύμα προσπίπτει σε ηλεκτρόνιο του υλικού. Το θέτει σε ταλάντωση κατά τη διεύθυνση.

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Παρουσίαση με θέμα: "Πως διαδίδονται τα Η/Μ κύματα σε διαφανή διηλεκτρικά ? Γραμμικά πολωμένο κύμα προσπίπτει σε ηλεκτρόνιο του υλικού. Το θέτει σε ταλάντωση κατά τη διεύθυνση."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Πως διαδίδονται τα Η/Μ κύματα σε διαφανή διηλεκτρικά ? Γραμμικά πολωμένο κύμα προσπίπτει σε ηλεκτρόνιο του υλικού. Το θέτει σε ταλάντωση κατά τη διεύθυνση του ηλεκτρικού πεδίου (ταλαντούμενο ηλεκτρικό δίπολο). Συχνότητα ταλάντωσης ίση με τη συχνότητα του πεδίου. Το ηλεκτρόνιο εκπέμπει ακτινοβολία κυρίως προς κατευθύνσεις κάθετες προς τη διεύθυνση ταλάντωσης. Ακριβώς κατά τη διεύθυνση της ταλάντωσης δεν εκπέμπεται ακτινοβολία. Τα επιμέρους κύματα που εκπέμπουν τα ηλεκτρόνια του υλικού αθροίζονται (συμβάλλουν) προς ένα διαδιδόμενο κύμα. Λόγω της πυκνής και κανονικής διάταξης των δομικών λίθων του υλικού, το συνιστάμενο κύμα έχει μέγιστη ένταση κατά τη κατεύθυνση του προσπίπτοντος κύματος. Σε όλες τις άλλες κατευθύνσεις τα επιμέρους κύματα συμβάλλουν καταστροφικά. (Μη-μαγνητικά, μη-αγώγιμα, διαφανή στερεά ή υγρά με πυκνή, σχετικά κανονική διάταξη δομικών λίθων).

2 Ανάκλαση και Διάθλαση Κύμα γραμμικά πολωμένο κάθετα στο επίπεδο πρόσπτωσης. θθ’ θ’’ n1n1 n2n2 Τα επιμέρους κύματα που εκπέμπουν τα ηλεκτρόνια του υλικού συμβάλλουν ενισχυτικά μόνο προς τις κατευθύνσεις που προβλέπουν οι νόμοι της ανάκλασης και της διάθλασης. Σε όλες τις άλλες διευθύνσεις συμβάλλουν καταστροφικά. Τα ηλεκτρόνια εκπέμπουν ακτινοβολία κυρίως επάνω στη επίπεδο πρόσπτωσης εφόσον ταλαντώνονται κάθετα σε αυτό.

3 Αποδεικνύεται με στοιχειώδη γεωμετρία ότι: θ + θ’’ + ψ = 90 ο θθ’ θ’’ ψ n1n1 n2n2 Ανάκλαση και Διάθλαση Κύμα γραμμικά πολωμένο παράλληλα στο επίπεδο πρόσπτωσης. Τα επιμέρους κύματα συμβάλλουν ενισχυτικά μόνο προς τις κατευθύνσεις που προβλέπουν οι νόμοι της ανάκλασης και της διάθλασης. Η διεύθυνση όμως της ανακλώμενης ακτίνας είναι κοντά στο μηδενικό ελάχιστο της εκπεμπόμενης από κάθε ηλεκτρόνιο ακτινοβολίας. Παρατηρείται μικρή ανακλαστικότητα. Υπάρχει περίπτωση να μην έχουμε καθόλου ανάκλαση? Ναι εάν ψ = 0  θ + θ’’ = 90 ο οπότε από το νόμο του Snell: n 1 sinθ = n 2 sinθ’’ = n 2 cosθ  tanθ Β = n 2/ /n 1 = n σχετικό Τα ηλεκτρόνια ταλαντώνονται επάνω στη επίπεδο πρόσπτωσης.

4 θ Β : Γωνία Brewster Ισχύει είτε n 1 n 2 ? Ναι! Έστω ότι για n 1  n 2 και n 1 1 τότε για n 2  n 1, tanθ Β’ = n 1/ /n 2 =1/ tanθ Β  θ Β’ = 90 ο - θ Β Το φαινόμενο προβλέπεται και μέσω των σχέσεων Fresnel: ~14% Για n 2/ /n 1 =1.5 

5 Πόλωση από Ανάκλαση Mικρή ανακλαστικότητα  στοίβες από πολλά πλακίδια. θΒθΒ θ’ θ’’ n1n1 n2n2 ~7% Φυσικό Φως Πειράματα 5.1α., 5.2.α Π1Π1 laser Α L Χοντρό ακρυλικό πλακίδιο (n  1.49). Επιλογή πόλωσης // στο επίπεδο ανάκλασης, μέσω του Π 1. Πολλαπλή, γρήγορη εύρεση της θ Β περιστρέφοντας το πλακίδιο (γωνιομετρική τράπεζα). Μηδενική (ελάχιστη) ανιχνευόμενη ένταση. Υπολογισμός του n ± σn του πλακιδίου. Μέτρηση R // (θ) και R  (θ) ακριβώς όπως σε προηγούμενη άσκηση. Να συμπεριληφθούν η θ Β και μεγάλες γωνίες, >60 ο. Διαγράμματα R // (θ), R  (θ), R(θ) = (R // (θ) + R  (θ))/2.

6 Η περιστροφή του επιπέδου πόλωσης του προσπίπτοντος γραμμικά πολωμένου φωτός κατά τη διάδοσή του σε οπτικώς ενεργά υλικά. Οπτική Δράση Τα μόρια ή οι κρύσταλλοι (ή και τα δύο) των οπτικώς ενεργών υλικών έχουν ελικοειδή δομή. Γενικά στο φαινόμενο παίζει ρόλο και το μαγνητικό πεδίο του Η/Μ κύματος. + Η κίνηση των ηλεκτρονίων κατά μήκος της έλικας αντιστοιχεί σε: …ένα παλλόμενο ηλεκτρικό δίπολο και... …ένα παλλόμενο μαγνητικό δίπολο. Γωνία στροφής

7 Οπτική Δράση Στερεοϊσομερή ελικοειδή μόρια που παράγονται στη φύση ή στο εργαστήριο σε δείγματα ίσων ποσοτήτων d και l δε παρουσιάζουν στροφική ικανότητα. Κατοπτρική συμμετρία (Στερεοϊσομέρεια) - Εναντιομερή d - rotatoryl - rotatory Στη Φύση όμως πολλές ουσίες (π.χ. ζάχαρη, τα περισσότερα αμινοξέα κ.λ.π.) εμφανίζονται σε μία μόνο στερεοϊσομερή μορφή και τα διαλύματά τους εμφανίζουν στροφική ικανότητα. Εάν η οπτική ενεργότητα οφείλεται στην ελικοειδή κρυσταλλική δομή (χαλαζίας) η στροφική ικανότητα χάνεται με τη καταστροφή της (τήξη). Εάν οφείλεται στη ελικοειδή μοριακή δομή (ζάχαρη) παραμένει ακόμη και στα διαλύματα των οπτικά ενεργών ουσιών.

8 θ = α ·L · [C] Για τα διαλύματα η γωνία στροφής θ (degrees) του επιπέδου πόλωσης δίνεται από τη σχέση: Οπτική Δράση Όπου: [C], η συγκέντρωση της οπτικά ενεργού ουσίας (gr/cm 3 ). L, το μήκος της διαδρομής του φωτός στο διάλυμα (cm). α, η στροφική ικανότητα της ουσίας (degrees·cm 2 /gr). H στροφική ικανότητα παρουσιάζει έντονη εξάρτηση από το μήκος κύματος (π.χ. χαλαζίας α  λ -2 ). Πείραμα 5.4α. Π1Π1 Π2Π2 θ 12 laser 0 ο -180 ο Ανιχνευτής Διάλυμα ζάχαρης Ι Χωρίς το διάλυμα ζάχαρης τοποθετούμε τους πολωτές με τους άξονες τους κάθετα τον ένα ως προς τον άλλο. Δεν ανιχνεύεται φως. Με το διάλυμα ζάχαρης (τρεις διαφορετικές συγκεντρώσεις) στρέφουμε τον Π 2 ώστε και πάλι να μην ανιχνεύεται φως. Μετρούμε τη γωνία στροφής ως προς τη προηγούμενη θέση. Μετρούμε και το L. Βρίσκουμε τη [C] (δίδεται ότι α ζάχαρης = degrees·cm 2 /gr). Παίρνουμε μετρήσεις για θ 12 από -100 o έως +100 o (διάγραμμα). L

9 Πόλωση από σκέδαση...λόγω της πυκνής και κανονικής διάταξης των δομικών λίθων του υλικού, το συνιστάμενο κύμα από τις επιμέρους ταλαντώσεις των ηλεκτρονίων έχει μέγιστη ένταση κατά τη κατεύθυνση του διαδιδόμενου κύματος. Σε όλες τις άλλες κατευθύνσεις τα επιμέρους κύματα συμβάλλουν καταστροφικά. ….τα μόρια είναι ασύνδετα, απέχουν μεγάλες αποστάσεις και δρουν ανεξάρτητα και όχι συνεργατικά. Δεν υπάρχει προτιμητέα διεύθυνση κατά την οποία η συμβολή των επιμέρους κυμάτων να συμβάλλει ενισχυτικά. Υπάρχει περισσότερη πλευρική σκέδαση. …στα διαφανή υγρά και στερεά…. …στα αέρια... Κατά τη διάδοση Η/Μ κυμάτων... Προσπίπτον Φυσικό Φως Παλλόμενο ηλεκτρόνιο Κατά αυτή τη διεύθυνση δεν εκπέμπεται κύμα πολωμένο στο επίπεδο της διαφάνειας. Μερικά πολωμένο Φως Επιπλέον, η σκέδαση εξαρτάται ισχυρά από το μέγεθος των σκεδαζόντων σωματιδίων και από το μήκος κύματος: Ι s  λ -4.


Κατέβασμα ppt "Πως διαδίδονται τα Η/Μ κύματα σε διαφανή διηλεκτρικά ? Γραμμικά πολωμένο κύμα προσπίπτει σε ηλεκτρόνιο του υλικού. Το θέτει σε ταλάντωση κατά τη διεύθυνση."

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Διαφημίσεις Google