|
|
|
СВЕТОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕСветовое излучение — очень эффективная форма энергии, по изменению той можно судить о многих внешних воздействиях расстоянии, движении, температуры, химическом составе и тд Свет имеет электромагнитную природу Его можно рассматривать, как распространение энергии квантов или электромагнитных волн Разным зонам спектра даны свои определенные названия УФ излучение, видимый свет, дальний, средний и ближний ИК диапазоны излучений, микроволны, радиоволны и тд Название «свет» соответствует электромагнитному излучению с длинами волн в диапазоне 0 1 100 мкм Излучение с длиной волны, меньшей длины самой короткой волны видимого диапазона (фиолетовой), получило название ультрафиолетового, а, большей самой длиной волны света (красной), — инфракрасного Инфракрасный диапазон, в свою очередь, сайтен еще на три поддиапазона ближнего (0 9 15 мкм), среднего (15 4 мкм) и дальнего (4 100 мкм) ИК излучении Различные области спектра электромагнитных излучении изучаются в разных разделах физики На рис 3 41 приведен весь спектр от самых коротких волн (у-лучей) до самых длинных (радиоволн) В этом сайте будут кратко рассмотрены свойства излучении, которые, в основном, характерны для областей видимого и ближнего ИК излучений электромагнитного спектра Тепловое излучение (среднего и дальнего ИК диапазонов) было описано в сайте 3 12 Скорость света в вакууме с0 не зависит от длины волны и может быть выражена через магнитную постоянную свободного пространства /г0=4ях10 7Гн/м и его электрическую постоянную е0=8 854x10 12Ф/м Фотоны ультрафиолетового и видимого излучений обладают довольно высокими энергиями, поэтому детектировать их несложно Однако при переходе длины волны в зону ИК спектра энергия фотонов уменьшается (к примеру, энергия фотона ближнего ИК диапазона при длине волны 1 мкм составляет 1 24 эВ), что значительно осложняет работу оптических квантовых детекторов Чем больше увеличивается длина волны, тем сильнее снижается энергия излучений Кожа человека при 37°С излучает фотоны ближнего и дальнего ИК диапазонов, обладающие энергией порядка 0 13 эВ, что на порядок ниже энергии излучения красного света, делая их трудными для обнаружения По этой причине маломощные излучения чаще определяются тепловыми, а не квантовыми детекторами. Электромагнитные волны (теперь отойдем от квантовых характеристик света) обладают дополнительным свойством поляризацией (более точно плоскостной поляризацией) Это означает, что вектора напряженности переменного электрического поля в любой точке волны параллельны друг другу Вектора магнитного поля при этом также параллельны друг другу, но в данном случае нас больше интересует электрическая поляризация, поскольку детекторы электромагнитных излучений чаще всего чувствительны к изменениям электрических полей На рис 3 48А отображена картинка, иллюстрирующая явление поляризации Волны на ней перемещаются в направлении оси х В этом случае говорят, что волна поляризована в направлении оси у, поскольку вектора электрического поля параллельны именно этой оси Плоскость, определяемая направлением распространения волны (ось х) и направлением поляризации (ось у), называется плоскостью колебаний В поляризованном свете не существует других направлений для векторов поля. На рис 3 48Б отображен свет с произвольной поляризацией, источником того может быгь либо солнце, либо различные лампы накаливания, однако луч лазера является строго поляризованным Если неполяризованный свет направить на поляризационный фильтр, через него пройдут не все волны, и на выходе будет получено неполяризо-ванное электрическое поле, наблюдаемое вдоль оси х (вектора магнитного поля не отображены, но они всегда присутствуют), В — вертикально поляризованное электрическое поле электрическое поле, отображенное на рис. 3.48Б.
Рис. 3.48. А — распространяющаяся электромагнитная волна характеризуется
векторами магнитного и электрического полей, Б — Поляризационный фильтр
пропускает только те компоненты волн, векторы электрических полей которых
колеблются параллельно направлению ориентации фильтра, и поглощает те,
плоскость колебаний которых ориентирована под углом к этому направлению. Проходящий через фильтр свет имеет поляризацию, совпадающую с ориентацией
фильтра. Направление поляризации фильтра задается в процессе его изготовления. Для этого в гибкие листы пластмассы встраивают определенные длиноцепо-чечные
молекулы и подвергают их растяжению, в результате того молекулы
выстраиваются параллельно друг другу. Поляризационные фильтры наиболее широко
используются в жидкокристаллических матрицах и во многих оптических датчиках,
что будет описано в соответствующих разделах этой статьи.
.
Информация исключительно в ознакомительных целях. При использовании материалов этого сайта ссылка обязательна.Правообладатели статей являются их правообладателями. |
По вопросам размещения статей пишите на email:
|
