View
5
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
Ausbreitung von Licht: Lichtwellen und Lichtstrahlen
Elektro-magnetische Wellen haben ihre Schwingungsebene senkrecht zur Ausbreitungsrichtung. Man nennt diese: TRANSVERSAL-WELLEN
Lichtwelle Elektrisches Feld der Lichtwelle
Optik: Polarisation
1.
2. Unpolarisiertes Licht E-Feld schwingt in eine beliebige Richtung
3. Jede beliebige Schwingungsrichtung kann stets in zwei senkrecht zueinander orientierten Schwingungsteile Ex, Ey zerlegt werden
z
Intensität der elektrischen Welle:
𝐼 = 𝐸𝑥 ∙ 𝑠𝑖𝑛𝜃2 + 𝐸𝑦 ∙ 𝑐𝑜𝑠𝜃
2
𝐼 = 𝐸2 Linear polarisiert
unpolarisiert
y
Geometrische Strahlen (blau) stehen
senkrecht zur Wellenfront
Huygens´sches Prinzip:
Jede Welle lässt sich in eine Summe von Elementarwellen zerlegen
Optik: Elementarwellen und Huygens´sches Prinzip
1
01c
n
c
Lichtgeschwindigkeit in Medien
Lichtgeschwindigkeit in Vakuum
co = 299.792.458 m/s
n1: Brechungsindex (materialabhängig)
Elementarwellen
Optik: Elementarwellen und Huygens´sches Prinzip
Huygens´sches Prinzip:
Jede Welle lässt sich in eine Summe von Elementarwellen zerlegen
1
01c
n
c
Lichtgeschwindigkeit in Medien
Lichtgeschwindigkeit in Vakuum
co = 299.792.458 m/s
Optik: Lichtstrahlen in Medien: Reflexion und Brechung
Licht wird beim Übergang in ein optisch dichteres Medium gebrochen
𝑛1 ∙ sin 𝛼1 = 𝑛2 ∙ sin(𝛼2)
und relfektiert. Es gilt: Einfallswinkel = Ausfallswinkel
𝛼𝑒𝑖𝑛 = 𝛼𝑎𝑢𝑠
Snellius-Brechungsgesetz
Reflexionsgesetz
2
02
1
01
1
2
2
1
2
1
c und cgilt es denn sin
sin
sin
sin
n
c
n
c
n
n
c
c
d
tc
d
tc
Optik: Fermat´sches Prinzip
21 sinsin nn
Das Fermat´sche Prinzip (1667) Die Bahn eines Lichtstrahls zwischen zwei Punkten verläuft so, dass das Licht auf diesem Weg die kürzest mögliche Zeit benötigt (Fermat´scher Satz der schnellsten Ankunft)
Erklärung durch Huygens´sches Prinzip
Recommended