Шпоры по основам оптики

Билет 1

Вопрос1

Вопрос 2

Сфера пуанкаре:

В каждой точке сферы своя поляризация, на каждой меридиане - свой угол.

Поляризованным называется свет у которого ориентация электрического и магнитного векторов упорядочена во времени. Поскольку направления электрического и магнитного векторов однозначно связаны между собой, для определения состояния поляризации достаточно знать закон изменения электрического вектора. В общем случае для описания электрического вектора электромагнитной волны необходимо использовать две его составляющие дволь осей прямоугольной системы координат в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны

Таким образом, в общем случае конец электромагнитного вектора описывает во времени эллипс в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны.Такая волна называется эллиптически поляризованной.

Свет обычных источников можно представить в виде суммы монохроматических составляющих со всевозможными состояниями поляризации. Его электрический и магнитный векторы хаотически меняют свое направление. Такой свет является неполяризованным и называется естественным. Линейно поляризованный свет можно получить из естественного, использую поляризатор, пропускающий излучение , электрический вектор которого параллелен его собственной оси.

БИЛЕТ 2.

Вопрос 1

----уравнение грина

Вопрос 2

Принцип гюйгенса.

Каждая точка, до которой доходит световое возбуждение, может рассматриваться как центр соответствующих вторичных волн. Для определения волнового фронта распространяющейся волны в последующие моменты времени следует построить огибающую этих вторичных волн.

Билет 3

вопрос 1

Покажем что решение данной системы является электромагнитной волной

интегральная формула киргофа

Вопрос 2

Оптически анизотропной называется среда, в которой скорость распространения световой волны зависит от направления колебаний электрического вектора, т.е. от состояния ее поляризации. Направление в среде, вдоль которого скорость света не зависит от направления колебаний электического вектора, т.е. от его поляризации, называется оптической осью. Различают одноосные и двуосные среды, которые соответственно имеют одну или две оптические оси.

В любом направлении, не совпадающем с направлением оптической оси, в анизотропной среде могут распространяться две ортогональные линейно поляризованные волны с различными скоростями. В одноосной среду скорость V0 одной из таких волн не зависит от направления. Эта волна называется обыкновенной. Волна, скорость которой зависит от направления распространения , называется необыкновенной. Скорость такой волны изменяется от значения V0 в направлении, совпадающем с направлением оптической оси, до минимального или максимального значения Ve в направлении, перпендикулярном оптической оси. Если V0>Ve ото среда называется положительной, если V0<Ve то отрицательной.

Направление поляризации обыкновенной и необыкновенной волн в одноосных средах определяют с помощью главного сечения – плоскости, проходящую через оптическую ось параллельно направлению распространения света. Обыкновенна волна поляризована перпендикулярно, а необыкновенная параллельно главному сечению.

Тензором диэлектрической проницаемости является матрица вида

Если система прозрачна то матрицу можно привести к диагональному виду.

Выбранные направления осей - главные направления, а значения главные значения.

Билет 4

Вопрос 1

Дистанция применения интеграла Френеля.

Приближение Френеля.

Мы рассматриваем малоугловое приближение.

Вопрос 2