Какова интенсивность света после прохождения через стеклянную плоскопараллельную пластину, учитывая отражение от двух

Какова интенсивность света после прохождения через стеклянную плоскопараллельную пластину, учитывая отражение от двух границ раздела, если на нее падает монохроматическая световая волна с интенсивностью 100 лм/м2, показатель преломления пластины равен 1,5, коэффициент поглощения равен 1,0 и толщина пластины составляет 10 см, а длина когерентности волны намного меньше толщины пластины?
Mishka_8869

Mishka_8869

Для решения этой задачи нам понадобится знание формулы для расчета интенсивности света после прохождения через плоскопараллельную пластину с учетом отражения от границ раздела.

Формула для расчета интенсивности света после прохождения через пластину с учетом отражения выглядит следующим образом:

\[I = I_0 \cdot \left(\frac{4R}{(1 - R)^2}\right) \cdot \left(\frac{T^2}{(1 - R)^2}\right)\]

Где:
- \(I\) - интенсивность света после прохождения через пластину
- \(I_0\) - начальная интенсивность света до попадания на пластину
- \(R\) - коэффициент отражения света от границы раздела (между воздухом и стеклом)
- \(T\) - коэффициент прохождения света через пластину (стекло)

Теперь рассмотрим каждый из этих параметров в нашей задаче.

Начнем с коэффициента отражения \(R\). Поскольку свет падает на границу раздела между воздухом и стеклом, будем использовать формулу Френеля для определения этого коэффициента. Формула Френеля для коэффициента отражения света от границы раздела в этом случае выглядит следующим образом:

\[R = \left(\frac{n_1 - n_2}{n_1 + n_2}\right)^2\]

Где:
- \(n_1\) - показатель преломления среды, из которой падает свет (в нашем случае воздуха), равный 1
- \(n_2\) - показатель преломления стекла, равный 1,5 (как указано в задаче)

Подставляя значения в формулу, получим:

\[R = \left(\frac{1 - 1,5}{1 + 1,5}\right)^2 = \left(\frac{-0,5}{2,5}\right)^2 = \left(\frac{-1}{5}\right)^2 = 0,04\]

Теперь перейдем к коэффициенту прохождения \(T\). Этот коэффициент можно выразить через коэффициент поглощения \(A\) следующим образом:

\[T = e^{-A \cdot d}\]

Где:
- \(d\) - толщина пластины

Подставляя значения в формулу, получим:

\[T = e^{-1 \cdot 0,1} = e^{-0,1}\]

Искомая интенсивность света после прохождения через пластину будет равна:

\[I = 100 \cdot \left(\frac{4 \cdot 0,04}{(1 - 0,04)^2}\right) \cdot \left(\frac{e^{-0,1}}{(1 - 0,04)^2}\right)\]

Подсчитывая эту формулу, мы получим значение интенсивности света после прохождения через пластину.

Можно заметить, что в условии задачи упоминается, что длина когерентности волны намного меньше толщины пластины. Это означает, что изменение интенсивности света, вызванное интерференцией, будет незначительным в данной задаче. Поэтому мы можем пренебречь интерференцией и использовать формулу без второго множителя \(\left(\frac{T^2}{(1 - R)^2}\right)\).

Таким образом, интенсивность света после прохождения через стеклянную плоскопараллельную пластину с учетом отражения будет равна значению, которое получим после подставления всех вышеуказанных значений в формулу.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello