Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Оптические явления на границе двух сред



Главной оптической характеристикой оптического материала является показатель преломления п, измеренный для различных длин волн света. Значение показателя преломления с изменением длины волны непрерывно и плавно меняется. В фиолетовой части спектра показатель преломления больше, чем в красной. Это явление называется дисперсией света. Показатель преломления вещества растет с увеличением частоты колебаний световой волны. Поэтому если луч белого цвета, в котором «смешаны» световые волны с разной частотой колебаний, пропустить сквозь стеклянную призму, то световые лучи с большей частотой колебаний отклонятся от первоначального направления на больший угол, чем лучи с меньшей частотой колебаний. В результате белый луч разложится на цветные.

Ньютон первый доказал, что дневной свет состоит из цветных лучей. Пропустив солнечный свет через призму, он получил цветную полосу – спектр. До Ньютона белый свет считали самым простым, хотя спектр получали и раньше. Появление цветной полосы – спектра – объясняли воздействием вещества призмы на белый свет. Выделяя диафрагмой цветные лучи и направляя их на призму, Ньютон убедился, что они не разлагаются на составляющие. Такие лучи Ньютон назвал монохроматическими (в переводе с греческого – «одноцветные»). В монохроматическом излучении световая волна 14 колеблется с какой-то определенной частотой. И тогда Ньютон, чтобы окончательно доказать, что белый свет сложный, получил его смешением монохроматических лучей).

Явление полного внутреннего отражения. При переходе света из оптически более плотной среды в оптически менее плотную среду (n1 > n2) по мере увеличения угла падения направление преломленного луча приближается к границе раздела. Когда угол падения превосходит некоторое предельное значение, преломленный луч не существует – падающий на границу раздела свет полностью отражается.

На практике широко используют явление полного внутреннего отражения в оптических материалах. Особенностью полного внутреннего отражения является высокий коэффициент отражения, достигающий 99, 99 %. Угол полного внутреннего отражения β определяется из соотношения:

sin β = 1/ n

Явление полного внутреннего отражения лежит в основе волоконной оптики, в которой изображение передается в результате многократного отражения от стенок волокна, при этом сохраняется до 99 % интенсивности падающего света. Волоконные световоды используют для передачи информации. При передаче информации проблема № 1 – трафик. Число пользователей сети Internet растет, объем информации тоже. И здесь оптика уже полностью и окончательно одержала верх над «классической» электроникой. И сейчас не только вся информация передается по оптическому кабелю, но и системы сопровождения тоже стали оптическими: электроника не может обеспечить таких скоростей передачи и обработки информации. Пропускная способность оптических систем растет, и возможности роста колоссальны.

Люминесценция

Люминесценцией называют спонтанное свечение тел длительностью, превышающей период световых колебаний и возбуждаемое за счет любого вида энергии, кроме тепловой.

Люминесцировать могут твердые, жидкие и газообразные тела. При разных способах возбуждения и в зависимости от того, в каком агрегатном состоянии находится тело, во время люминесценции могут происходить самые различные процессы. Однако во всех случаях их можно условно разбить на следующие три стадии:

1) поглощение возбуждающей энергии и переход тела в неравновесное состояние;

2) преобразование энергии возбуждения внутри тела;

3) испускание света и переход тела в равновесное состояние.

Первые две стадии всегда зависят от способа и режимов возбуждения. Последняя же стадия в большинстве твердых и жидких веществ определяется почти целиком внутренним строением центров люминесценции.

В зависимости от способа возбуждения люминесценцию подразделяют на следующие виды: фотолюминесценция, катодолюминесценция, электролюминесценция, хемилюминесценция.

Электролюминесценцией называется свечение, возникающее при возбуждении твердого тела электрическим током. Явление электролюминесценции (ЭЛ) твердых тел принято разделять на два класса: по эффекту Лосева и по эффекту Дестрио. В первом случае электролюминофор соприкасается с электродами, и таким образом носители заряда могут непосредственно проникать в кристалл. Такая люминесценция наблюдается преимущественно на постоянном токе. Впервые наблюдал ее в 1923 году О. В. Лосев на карбиде кремния (SiC). Второй вид ЭЛ – ЭЛ порошкообразных фосфоров на изолированных от контактов кристаллах ZnS–Cu наблюдал впервые в 1936 году Дестрио. При этом свечение, как правило, можно получить только при возбуждении люминофоров переменным электрическим током. ЭЛ в последние годы находит все большее применение: источники света – светоизлучающие диоды, усилители и преобразователи света, элементы памяти и, наконец, лазеры.

Общим преимуществом всех электролюминесцентных устройств является возможность непосредственного преобразования энергии в световую, малая потребляемая мощность и большой срок службы (до 100 тыс. часов).


Поделиться:



Последнее изменение этой страницы: 2019-10-05; Просмотров: 292; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.01 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь