-->
|
|
|
§ 25. Ïîëÿðèçàöèÿ ñâåòà. Ñîîòíîøåíèå ìåæäó âîëíîâîé è ãåîìåòðè÷åñêîé îïòèêîé Ñîîòíîøåíèå ìåæäó âîëíîâîé è ãåîìåòðè÷åñêîé îïòèêîéÎñíîâíîå ïîíÿòèå âîëíîâîé òåîðèè — ôðîíò âîëíû èëè âîëíîâîé ôðîíò. Îí èãðàåò â âîëíîâîé òåîðèè ñâåòà òàêóþ æå âàæíóþ ðîëü, êàê ñâåòîâîé ëó÷ â ãåîìåòðè÷åñêîé îïòèêå.
Íà ðèñ. 25.3, à èçîáðàæ¸í âîëíîâîé ôðîíò âîëíû, èñïóùåííîé òî÷å÷íûì èñòî÷íèêîì âîëí.
Ó÷àñòîê ôðîíòà ñôåðè÷åñêîé âîëíû ìîæíî ïðèáëèæ¸ííî ñ÷èòàòü ïëîñêèì, åñëè ðàçìåðû ýòîãî ó÷àñòêà ìàëû ïî ñðàâíåíèþ ñ ðàññòîÿíèåì äî òî÷å÷íîãî èñòî÷íèêà (ðèñ. 25.3, á). Âîëíó, ôðîíò êîòîðîé ìîæíî ïðèáëèæ¸ííî ñ÷èòàòü ïëîñêîñòüþ, íàçûâàþò ïëîñêîé âîëíîé. Ìû âèäèì, ÷òî äëÿ ñôåðè÷åñêèõ è ïëîñêèõ âîëí â êàæäîé òî÷êå ïðîñòðàíñòâà ôðîíò âîëíû ïåðïåíäèêóëÿðåí íàïðàâëåíèþ ðàñïðîñòðàíåíèÿ âîëíû â ýòîé òî÷êå. Ñîãëàñíî âîëíîâîé òåîðèè ýòî óòâåðæäåíèå ñïðàâåäëèâî è äëÿ äðóãèõ âîëí. Ïðèíöèï Ãþéãåíñà — ÔðåíåëÿÑîçäàòåëü âîëíîâîé òåîðèè ñâåòà ãîëëàíäñêèé ó÷¸íûé X. Ãþéãåíñ ïðåäïîëîæèë, ÷òî
Ýòî ïîëîæåíèå íàçûâàþò ïðèíöèïîì Ãþéãåíñà.
Ôðàíöóçñêèé ó÷¸íûé Î. Ôðåíåëü äîïîëíèë ïðèíöèï Ãþéãåíñà ïîëîæåíèåì î òîì, ÷òî
Ðèñóíîê 25.4 ñõåìàòè÷åñêè îáúÿñíÿåò, êàê, çíàÿ ïîëîæåíèå âîëíîâîãî ôðîíòà â íåêîòîðûé ìîìåíò âðåìåíè t, ìîæíî ñ ïîìîùüþ ïðèíöèïà Ãþéãåíñà — Ôðåíåëÿ íàéòè ïîëîæåíèå âîëíîâîãî ôðîíòà ÷åðåç íåáîëüøîé ïðîìåæóòîê âðåìåíè Δt. Äëÿ ýòîãî íàäî ïîñòðîèòü îãèáàþùóþ ïîâåðõíîñòü, êàñàþùóþñÿ ôðîíòîâ ñôåðè÷åñêèõ «âòîðè÷íûõ» âîëí â ìîìåíò âðåìåíè t + Δt.
Èñïîëüçóÿ ïðèíöèï Ãþéãåíñà — Ôðåíåëÿ, ìîæíî îáúÿñíèòü âñå íàáëþäàåìûå îïûòû, â êîòîðûõ ïðîÿâëÿåòñÿ âîëíîâàÿ ïðèðîäà ñâåòà. Ýòîò ïðèíöèï îáúÿñíÿåò òàêæå âñå çàêîíû ãåîìåòðè÷åñêîé îïòèêè: çàêîí ïðÿìîëèíåéíîãî ðàñïðîñòðàíåíèÿ ñâåòà, à òàêæå çàêîíû îòðàæåíèÿ è ïðåëîìëåíèÿ ñâåòà.
|
|
|