Wyklad_15_Optyka.pdf

Optyka

Fala EM

• Z równań Maxwella wynika, że światło jest falą. Okazuje się też, że światło (fala

elektromagnetyczna) zachowuje się jak strumień cząstek (korpuskuł) zwanych fotonami .

Natura światła jest więc dwoista, falowo–korpuskularna. Także falowo–cząsteczkową

naturę mają też cząstki materialne, takie jak elektrony i atomy.

• Fala elektromagnetyczna składa się z oscylujących pól elektrycznych i magnetycznych.

• Wektory E i B są zawsze prostopadłe do kierunku rozchodzenia się fali – fala

elektromagnetyczna jest więc falą poprzeczną.

• Wektor E jest zawsze prostopadły do wektora B .

• Iloczyn E x B zawsze wyznacza kierunek rozchodzenia się fali (kierunek wektora

falowego k ).

Światło jako fala

• Natężenie pola elektrycznego i indukcja

pola magnetycznego zmieniają się zawsze

sinusoidalnie z taką samą częstością, a

ich oscylacje są zgodne w fazie:

sin(

)

E m , B m – amplitudy

wektorów E i B .

sin(

)

• Wszystkie fale EM, w tym również światło

widzialne, rozchodzą się w próżni z taką

samą prędkością c = 3 × 10 8 m/s.

Widmo promieniowania elektromagnetycznego

• Różne możliwe częstości fal elektromagnetycznych tworzą widmo .

• Będziemy zajmować się zakresem widzialnym promieniowania EM – środek tego obszaru

znajduje się przy 555 nm – jest to barwa żółtozielona. Granice pasma wynoszą 430 nm i

690 nm.