16.Жарық толқынының дисперсиясы

Заттың n сыну көрсеткішінің электромагниттік толқынның толқын ұзындығына (немесе жиілігіне) тәуелділігі әлде бұған сәйкес ортадағы жылдамдықтың -ға (немесе жиілігіне ) тәуелділігі электромагниттік толқынның (жарықтың) дисперсиясы деп аталады.

Сонымен, электромагниттік толқынның (жарықтың) дисперсия құбылысы n=n( ) [n=n( )] немесе = ( ) [ = ( )] функциялық тәуелділіктерінің болатындығын білдіреді.

Электроманиттік толқындардың дисперсиясы байқалатын орталар дисперсиялаушы орталар деп аталады. немесе туындысымен анықталатын физикалық шама зат дисперсиясы деп аталады, ол дисперсиялаушы ортаны сипаттайтын шама. Әдетте тәжірибеде толқын ұзындығы өскенде ортаның сыну көрсеткішінің кішіреюі (немесе түсетін толқынның жиілігі өскенде сыну көрсеткішінің өсуі) байқалады. Осындай дисперсия қалыпты дисперсия деп аталады. Кейбір жағдайларда, керісінше түсетін жарықтың толқын ұзындығы кішірейгенде, яғни тербеліс жиілігі артқанда сыну көрсеткішінің кемуі байқалады – бұл аномаль дисперсия деп аталады.

n( ) тәуелділігін теориялық жолмен алуға бірнеше рет әрекет жасалған. 19 ғ.-да атақты математика Коши Френельдің көріністеріне сүйеніп мына формуланы ұсынды:

Мұндағы - вакуумдық толқын ұзындығы; А, В, С – тәжірибеде анықталатын тұрақтылар.

17.Электромагнит толқындардың поляризациялануы

Электромагниттік толқындардың, жарық толқынының да, көлденең толқындар екендігі белгілі: жарық толқыны электр және магнит өрістерінің Е, Н кернеуліктері өзара перпендикуляр, әрі жарық сәулесі бағытына (k толқындық векторға немесе толқынның таралу жылдамдығына) перпендикуляр жазықтықта тербеліс жасайды. Е, Н және k векторлары оң бұрандалық жүйе құрап тұрады. Сондықтан, егер толқынның бағыты (k) және кернеулік векторларының (E немесе H) біреуінің бағыты белгілі болса, онда басқа кернеуліктің бағытын анықтау қиын емес. Әдетте электормагниттік толқынның электр өрісінің Е кернеулігі ғана қарастырылады және оны жарық векторы деп атайды.

Жарықты электромагниттік толқын ретінде сипаттайтын құбылыстардың бірі – жарықтың поляризациясы.

Поляризацияланған жарық деп Е жарық векторының тербелісі белгілі бір бағытта реттелген жарық толқынын айтады. Табиғи жарықта (Күннің жарығы, электр шамының жарығы және т.т.) жарық векторының тербелістері ортаның кез келген нүктесінде барлық мүмкін болатын бағыттарда, бірін-бірі тез, әрі бейберекет алмастырып отырып жасалады.

Егер Е векторының тербелістері сәуле арқылы өтетін тек бір жазықтықта жасалатын болса, онда толқын жазық поляризацияланған толқын болады. Е векторы тербеліс жасайтын жазықтық поляризация жазықтығы деп аталады.

Егер қандай да бір поляризациялық аспап жазық поляризацияланған сәулені алу үшін қолданылатын болса, онда ол поляризатор деп, ал егер осы аспап поляризацияланған сәулені зерттеу үшін пайдаланылса – анализатор деп аталады.

Поляризаторға интенсивтігі І₀ жазық поляризацияланған сәуле түседі дейік; және поляризатордың өткізу жазықтығы түсетін сәуленің Е₀ векторының тербеліс жазықтығымен α бұрыш жасайтын болсын. (1-сурет). Түсетін жазық поляризацияланған сәуледегі электрлік тербелістердің

Е₀ амплитудасын Е_ІІ = E₀ cosα және E_┴ = E₀ sinα екі құраушыға жіктейміз. Поляризатор арқылы бірінші тербеліс (Е_ІІ) өтеді, ал екінші тербеліс (E_┴) өтпейді. Поляризаторға түсетін толқын интенсивтігі амплитуда квадратына пропорционал (І₀ ~ Е₀² ) болатындықтан, поляризатор арқылы өткен толқын интенсивтігі Е_ІІ-тың квадратына пропорционал (І ~ Е_ІІ²) болады, яғни