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Galerie de cartes mentales Physique universitaire Vibrations, ondes, ondes électromagnétiques et optique ondulatoire
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Physique universitaire Vibrations, ondes, ondes électromagnétiques et optique ondulatoire
Il s'agit d'une carte mentale sur les vibrations, les ondes, les ondes électromagnétiques et l'optique des ondes en physique universitaire. Elle contient une introduction détaillée et des connaissances complètes. J'espère qu'elle pourra être utile à tout le monde !
Modifié à 2024-01-17 09:44:10
- Cent ans de solitude - Tableau des relations entre les personnages
Cent ans de solitude est le chef-d'œuvre de Gabriel Garcia Marquez. La lecture de ce livre commence par l'analyse des relations entre les personnages, qui se concentre sur la famille Buendía et raconte l'histoire de la prospérité et du déclin de la famille, de ses relations internes et de ses luttes politiques, de son métissage et de sa renaissance au cours d'une centaine d'années.
- Cent ans de solitude - Tableau des relations entre les personnages
Cent ans de solitude est le chef-d'œuvre de Gabriel Garcia Marquez. La lecture de ce livre commence par l'analyse des relations entre les personnages, qui se concentre sur la famille Buendía et raconte l'histoire de la prospérité et du déclin de la famille, de ses relations internes et de ses luttes politiques, de son métissage et de sa renaissance au cours d'une centaine d'années.
- Modèle de processus de gestion de projet
La gestion de projet est le processus qui consiste à appliquer des connaissances, des compétences, des outils et des méthodologies spécialisés aux activités du projet afin que celui-ci puisse atteindre ou dépasser les exigences et les attentes fixées dans le cadre de ressources limitées. Ce diagramme fournit une vue d'ensemble des 8 composantes du processus de gestion de projet et peut être utilisé comme modèle générique.
Physique universitaire Vibrations, ondes, ondes électromagnétiques et optique ondulatoire
- Cent ans de solitude - Tableau des relations entre les personnages
Cent ans de solitude est le chef-d'œuvre de Gabriel Garcia Marquez. La lecture de ce livre commence par l'analyse des relations entre les personnages, qui se concentre sur la famille Buendía et raconte l'histoire de la prospérité et du déclin de la famille, de ses relations internes et de ses luttes politiques, de son métissage et de sa renaissance au cours d'une centaine d'années.
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- Modèle de processus de gestion de projet
La gestion de projet est le processus qui consiste à appliquer des connaissances, des compétences, des outils et des méthodologies spécialisés aux activités du projet afin que celui-ci puisse atteindre ou dépasser les exigences et les attentes fixées dans le cadre de ressources limitées. Ce diagramme fournit une vue d'ensemble des 8 composantes du processus de gestion de projet et peut être utilisé comme modèle générique.
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Vibrations et vagues
vibration
Si une quantité physique change à plusieurs reprises près d’une certaine valeur, cela signifie que la quantité physique vibre.
Cinématique de mouvement harmonique simple
mouvement harmonique simple
Le déplacement d'un objet par rapport à sa position d'équilibre change avec le temps selon la loi du cosinus ou des sinus.
Lorsque le ressort est en longueur libre, la position de la bille est la position d'équilibre
A est l'amplitude. Le nombre de fois qu'un objet effectue un mouvement alternatif par unité de temps est appelé la fréquence de vibration. L'inverse de la fréquence est la période.
Fréquence circulaire (fréquence naturelle de vibration), v est la fréquence de vibration
Méthode analytique, méthode des courbes, méthode des vecteurs de rotation
Différence de phase
En phase
phase inverse
Dynamique d'oscillation harmonique simple
Il est uniquement déterminé par les propriétés inhérentes de l'oscillateur
coefficient de récupération élastique
Récupération élastique
L'ampleur est proportionnelle au déplacement par rapport à la position d'équilibre
Si la force résultante sur l’objet est une force de rappel élastique, l’amplitude et la phase initiale peuvent être résolues à partir des conditions initiales.
Énergie de vibration harmonique simple
énergie cinétique
énergie potentielle
L'énergie cinétique et l'énergie potentielle du processus de vibration peuvent être converties l'une dans l'autre, mais l'énergie mécanique totale est conservée.
Exemple de mouvement harmonique simple
pendule simple
Vibration amortie, vibration forcée, résonance
Vibrations amorties
suramortissement, amortissement critique
vibration forcée
Résonance
Lorsque la force d'amortissement est très faible et que la fréquence de la force motrice est approximativement égale à la fréquence naturelle du système vibratoire, l'amplitude du système atteint son maximum.
Analyse du spectre de synthèse des vibrations dans la même direction
Sur la même ligne droite, la fréquence est la même
deux
n amplitudes sont les mêmes
Sur une même ligne droite, des fréquences différentes
La vibration qui devient parfois plus forte et parfois plus faible est appelée battement.
Analyse du spectre
Déterminer les composantes fréquentielles contenues dans une vibration et l'amplitude de chaque fréquence
L'ensemble résultant de fréquences et d'amplitudes correspondantes est appelé un spectre.
La fréquence la plus basse est la fréquence fondamentale
Les autres fréquences sont appelées harmoniques
Synthèse de vibrations dans la direction verticale
Le long des lignes verticales, les fréquences sont les mêmes
Le long d'une ligne verticale, les fréquences sont différentes
Figurine Lissajous
onde mécanique
Génération et propagation d'ondes mécaniques
Pour générer des ondes mécaniques, un objet mécanique vibrant est nécessaire : la source d’ondes.
La propagation des ondes mécaniques dans les milieux est constituée d'ondes mécaniques
Les ondes mécaniques qui dépendent de la force élastique interne pour se propager sont appelées milieux élastiques. À l'heure actuelle, les ondes mécaniques sont également appelées ondes élastiques.
onde transversale
La direction de vibration de l'élément de masse est perpendiculaire à la direction de propagation des ondes
Les gaz, liquides et solides ont une élasticité en compression
Onde longitudinale
La direction de vibration de l'élément de masse est parallèle à la direction de propagation des ondes
Les solides sont élastiques au cisaillement
Ce qui se propage n'est que l'état vibratoire ou la forme de mouvement de la matière.
L'énergie est transférée de l'élément de masse en amont à l'élément de masse en aval
Représentation géométrique de la propagation des vagues
Une ligne droite ou une courbe dans le sens de propagation est une ligne d'onde
Les points avec la même phase forment une surface isophase
Le front de l’onde est appelé front d’onde ou surface d’onde.
Ondes planes, ondes sphériques, ondes cylindriques
Vitesse des vagues
Onde longitudinale élastique de propagation gaz-liquide
Vitesse des ondes transversales dans les solides
La vitesse d'onde d'une onde longitudinale se propageant dans une fine tige
La vitesse d'une onde longitudinale se propageant le long d'une fine tige
Harmoniques simples planes
Longueur d'onde, fréquence et numéro d'onde
Numéro d'onde angulaire k, lorsque k est un vecteur, on l'appelle vecteur d'onde, fréquence circulaire
Fonction d'onde harmonique simple plane
La fonction qui décrit la relation entre le déplacement de la position d'équilibre relatif de chaque élément de masse dans le champ d'onde et le temps est la fonction d'onde.
importance
temps donné
Coordonnées spatiales données
La fonction d'onde décrit la propagation des états de mouvement
vp est la vitesse de phase de l'onde
Équation d'onde d'onde plane
Toute grandeur physique, tant qu'elle satisfait cette équation des coordonnées et du temps, cette grandeur physique doit se propager sous la forme d'une onde plane
Dérivation d'ondes transversales élastiques dans les solides
Densité énergétique et flux énergétique des ondes mécaniques
Énergie cinétique et énergie potentielle des éléments de matière dans le champ d'onde
Énergie mécanique
Densité d'énergie et intensité des vagues dans le champ des vagues
Densité d'énergie
densité du flux d'énergie
La densité du flux d'énergie moyennée dans le temps est l'intensité des vagues
L'énergie d'une onde traversant n'importe quelle surface du champ d'onde par unité de temps est appelée le flux d'énergie de la paire d'ondes sur cette surface.
absorption des ondes
Le milieu absorbe généralement une partie de l’énergie des vagues
Ondes sonores, ondes ultrasonores et ondes infrasonores
Les ondes longitudinales mécaniques qui provoquent l'audition humaine sont appelées ondes sonores, 20 Hz ~ 20 000 Hz.
ultrason
Haute fréquence, petite diffraction, forte capacité de pénétration, détection, détection de défauts, enquête, usinage, soudage, nettoyage
infrason
Principalement généré par des mouvements à grande échelle de la croûte terrestre, de l'eau de mer et de l'atmosphère, et peut être transmis sur de longues distances
Principe de Huygens, diffraction, réflexion et réfraction des ondes
Le principe de Huygens
Lorsque les ondes rencontrent des obstacles, elles subiront une diffraction et seront réfléchies et réfractées à l'interface entre les deux milieux.
Chaque élément de masse dans le milieu dans lequel l'onde se propage peut être considéré comme une source d'onde émettant des ondelettes, et les enveloppes de ces surfaces d'onde d'ondelette à tout moment ultérieur sont de nouvelles surfaces d'onde.
diffraction des ondes
Rencontrer des obstacles pendant le processus de propagation, changer la direction de la propagation linéaire et se propager dans la zone d'obstruction est appelé diffraction des ondes.
Lois de la réflexion et de la réfraction des ondes
La relation entre l'onde réfléchie, l'onde réfractée et l'amplitude de l'onde incidente
Un milieu avec une grande résistance aux ondes est appelé milieu dense aux ondes, et un milieu avec une petite résistance aux ondes est appelé milieu aux ondes rares.
Conditions aux limites
Disponible
Coefficient de reflexion
Coefficient de transmission
Conclusion sur la relation d'amplitude
La somme du coefficient de réflexion et du coefficient de transmission est 1, et l'énergie est conservée
La réflexion et la transmission ne concernent que les deux surfaces du milieu et n'ont rien à voir avec le côté incident.
Si la résistance aux ondes des deux milieux est égale, l'onde sera entièrement transmise
À l’interface entre deux surfaces médiatiques présentant une résistance aux ondes sensiblement inégale, l’onde est proche du rayonnement total.
perte demi-onde
Lorsqu'une onde arrive d'un milieu dense en ondes à un milieu dense en ondes, la phase de l'onde réfléchie au point de réflexion change de π.
Superposition cohérente d'ondes Ondes stationnaires
principe de superposition d'ondes
La propagation des ondes est indépendante
La vibration de chaque élément de masse est la synthèse des vibrations de l'élément de masse provoquées par chaque série d'ondes.
Superposition linéaire des ondes, également appelée principe de superposition des ondes
Nécessité de satisfaire la relation linéaire entre déformation et contrainte
interférence des ondes
Dans la zone de chevauchement des deux ondes après avoir traversé la fente étroite, la vibration est renforcée à certains endroits et affaiblie à certains endroits, et ne change pas avec le temps. C'est ce qu'on appelle l'interférence des ondes.
Deux ondes pouvant interférer sont appelées ondes cohérentes.
La source d’ondes qui excite les ondes cohérentes est appelée source d’ondes cohérentes.
La direction de vibration est la même, la fréquence est la même et la différence de phase ne change pas avec le temps, ce qu’on appelle la condition de cohérence de l’onde.
Ingérence et bénéfice mutuel
Les interférences affaiblissent
Ondes stationnaires (cas particulier des interférences d'ondes)
Interférence de deux colonnes d'ondes cohérentes dans un même milieu le long d'une même droite avec des sens de propagation opposés et de même amplitude.
Il n’y a pas de propagation d’énergie, d’état vibratoire ou de phase, c’est pourquoi on parle d’onde stationnaire.
ventre, nœud
Le même segment d'une onde stationnaire a la même phase et deux segments adjacents ont des phases opposées.
Mode normal de fréquence propre
La fréquence correspondante est la fréquence propre
La fréquence la plus basse est la fréquence fondamentale et les autres sont des fréquences harmoniques.
La vibration harmonique simple à la fréquence fondamentale ou fréquence harmonique est le mode de vibration le plus simple possible sur une corde et est appelée mode normal de la corde.
La hauteur est déterminée par la fréquence propre de la corde. La fréquence fondamentale correspond à la tonalité fondamentale et la fréquence harmonique correspond à l'harmonique.
effet Doppler
La source est stationnaire et le récepteur est en mouvement
Le récepteur est stationnaire et la source est en mouvement
La source d'ondes et le récepteur sont tous deux en mouvement
effet Doppler longitudinal
onde de choc
Lorsque la vitesse de la source d'onde dans le milieu est supérieure à la vitesse de l'onde moyenne
La vitesse de déplacement de la source d'ondes est égale à la vitesse des vagues dans le milieu, ce qui provoquera un mur du son
Rayonnement Tchérenkov
ondes électromagnétiques
Expérience Hertz sur l'équation des ondes électromagnétiques
équation des ondes électromagnétiques
La vitesse de propagation des ondes électromagnétiques dans le vide est la vitesse de la lumière dans le vide
Expérience Hertz
Classification des ondes électromagnétiques et spectre électromagnétique
Émission d'ondes électromagnétiques Antenne Rayonnement dipolaire électrique
Émission d'ondes électromagnétiques
Différents degrés d'ondes électromagnétiques sont générés par les points euclidiens et les mouvements accélérés. Seuls les points de mouvement accéléré peuvent stimuler les ondes électromagnétiques séparées de la source de champ et se déplacer indépendamment dans l'espace.
Réservoir LC et antenne
champ de rayonnement dipolaire électrique
Ondes électromagnétiques monochromatiques planaires
Équation des ondes électromagnétiques monochromatiques planes
Fonction d'onde d'onde électromagnétique monochromatique plane
Caractéristiques des ondes électromagnétiques monochromatiques planaires
Densité énergétique et flux énergétique
L'état de polarisation d'une onde plane
Réflexion et réfraction des ondes électromagnétiques sur les surfaces des médias
Formule de Fresnel
Application de la formule de Fresnel
Interférence et diffraction des ondes électromagnétiques
Conditions de cohérence pour les ondes électromagnétiques
interférence des ondes électromagnétiques
Phénomène de diffraction des ondes électromagnétiques
La valeur moyenne temporelle de la densité de flux énergétique des ondes électromagnétiques est appelée intensité lumineuse.
Optique ondulatoire (l'optique peut être divisée en optique géométrique, ondulatoire, quantique)
Superposition cohérente d'ondes lumineuses - interférence
Source de lumière - les atomes émettent de la lumière
niveau d'énergie
L'énergie d'un atome isolé ne peut prendre qu'une série de valeurs discrètes.
L’état d’énergie le plus bas est l’état fondamental, et les autres états avec une énergie plus élevée sont appelés états excités.
saut
émettre des photons
Lorsqu'un atome émet de la lumière, il émet en fait un train d'ondes ou un train d'ondes avec une certaine fréquence, une longueur limitée et une certaine direction de vibration.
chemin optique d'interférence lumineuse
Deux lumières qui remplissent les conditions de cohérence sont appelées lumières cohérentes, et la source lumineuse est une source lumineuse cohérente.
L'interférence est constructive, l'interférence est destructrice
chemin optique dans le milieu
Les lentilles fines ne provoquent pas de différence de chemin optique supplémentaire
Façons d’obtenir une lumière cohérente
diviser le devant
Interférence à double fente de Young
Réseau d'interférences multi-fentes
Amplitude (selon que les surfaces supérieure et inférieure sont parallèles)
interférence isocline
Interférence d'épaisseur égale
Interférence du front d'onde
Interférence à double fente de Young
La valeur k est le niveau de la frange, k=0 correspond à x=0 frange centrale claire
Le motif d'interférence à double fente de Young est un motif de bandes claires et sombres alternées, qui sont empilées et réparties des deux côtés de la bande lumineuse centrale.
Pour un dispositif d'interférence donné et une longueur d'onde lumineuse déterminée, les franges d'interférence à double fente de Young sont également espacées
Autres interférences du front d'onde
Biprisme de Fresnel
Miroir Fresnel double face
miroir lloyd
Former une source de lumière cohérente en phase inverse
cohérence spatiale et cohérence temporelle
contraste de frange d'interférence
Largeur limite de cohérence de la source lumineuse Cohérence spatiale
Monochromaticité de la source lumineuse Cohérence temporelle
interférence isocline en couche mince
Principe de l'interférence isocline Différence de marche optique
Expériences pour observer les interférences isocliniques et analyse des modèles d'interférences
Demi-miroir à angle de 45 degrés
Le motif est constitué de cercles concentriques de cercles clairs et sombres alternés
Plus le rayon est petit, plus le niveau de l'anneau lumineux est élevé et le point lumineux central a le niveau le plus élevé.
Les anneaux brillants sont plus clairsemés vers le milieu et plus denses vers l’extérieur.
Le motif d'interférence est déterminé uniquement par l'angle d'incidence, l'intensité augmentant avec le même angle d'incidence.
Revêtement AR et revêtement AR
Revêtement AR
Ingérence et bénéfice mutuel
Revêtement AR
Interférence de lumière réfléchie destructrice
interférence de film mince d'épaisseur égale
Interférence de pointe
Apparaît sur la surface inférieure de la plaque de verre supérieure
Interférence destructrice sur les bords
Analyse du modèle d'interférence de pointe
La longueur d'onde et l'indice de réfraction du milieu sont constants. Plus l'angle d'inclinaison est petit, plus l'espacement entre les franges d'interférence adjacentes est grand. Si θ est trop grand dans une certaine mesure, il ne sera pas visible.
n et e sont constants, la bande lumineuse rouge est plus large que la lumière violette et la lumière blanche aura un spectre coloré.
La pointe du hacheur se remplit d'eau et les franges d'interférence se densifient.
Les anneaux de Newton
Anneaux concentriques clairsemés à l'intérieur et denses à l'extérieur, avec un motif sombre dans l'anneau central
Le rayon de l'anneau de Newton est proportionnel à la racine carrée de l'ordre de l'anneau. Plus le rayon est grand, plus il est dense.
Interféromètre de Michelson (utilisant la méthode de l'amplitude fractionnaire)
appareil
Diviseur faisceau
Divisez la lumière incidente en lumière réfléchie et lumière transmise avec des amplitudes similaires
Commission de rémunération
Augmenter le chemin optique de la lumière transmise
principe
interférence isocline
Chaque fois qu'elle se déplace d'une demi-longueur d'onde, une frange émerge ou est avalée
Interférence d'épaisseur égale
application
La mesure
indice de réfraction latéral
Alarme laser
Surveillance laser
Diffraction de la lumière Fraunhofer à fente unique
diffraction
La lumière peut contourner les obstacles et se propager dans la zone d'ombre géométrique de l'obstacle
Lorsque la taille de l’obstacle est réduite à un niveau comparable à la longueur d’onde de la lumière, la diffraction devient évidente.
Diffraction de Fresnel et diffraction de Fraunhofer
Diffraction de Fresnel
La distance entre la source lumineuse, l'écran de réception (ou l'un des deux) et l'écran de diffraction est finie.
Diffraction de Fraunhofer
Les distances de la source lumineuse à l'écran de diffraction et de l'écran récepteur à l'écran de diffraction sont infinies ou équivalentes à l'infini.
Dispositif expérimental de diffraction Fraunhofer à fente unique
Théorème de Huygens Fresnel
Chaque élément de surface sur le front d’onde peut être considéré comme une source d’ondelettes. La vibration de tout point situé devant l’onde est le résultat de la superposition cohérente de toutes les ondelettes en ce point.
Formule de Fresnel Kirchhoff
La diffraction interférentielle de la lumière est le résultat d'une superposition cohérente d'ondes lumineuses. Cependant, le nombre de sources d'interférence lumineuses est limité, tandis que le nombre de sources de diffraction lumineuse est infini.
Méthode demi-bande de Fresnel
La différence de chemin optique entre la lumière émise depuis chaque point des bandes étroites adjacentes et atteignant le point p est d'une demi-longueur d'onde.
L'angle de diffraction n'est pas nul, le nombre de bandes demi-onde est un nombre pair, les bandes demi-onde adjacentes sont un nombre pair et la lumière se détruit en points sombres.
Lorsqu'il s'agit d'un nombre impair, P est un point lumineux
Pour un angle de diffraction nul, la différence de chemin optique de toutes les ondelettes est nulle et le point p est la frange centrale claire.
méthode du vecteur d'amplitude
Divisé en N bandes d'ondes, mais pas nécessairement d'une demi-longueur d'onde
Différence de chemin optique entre bandes d'ondes adjacentes
Différence de phase
nature
Il existe un motif lumineux de stimulation entre deux motifs sombres adjacents, qui peut être obtenu en utilisant des dérivés.
La largeur du motif clair secondaire est la moitié de la largeur du motif clair central
À une certaine longueur d’onde, plus la fente unique est étroite, plus les franges de diffraction sont larges et plus le phénomène de diffraction est évident.
Diffraction Fraunhofer d'un pouvoir de résolution de trou circulaire des instruments optiques
Diffraction Fraunhofer d'un trou circulaire
Airebore
point lumineux central entouré du premier anneau sombre
Frange centrale claire correspondant à la diffraction par fente
Le pouvoir de résolution des instruments optiques
Critère de Rayleigh
Lorsque le centre d'un disque Airy tombe sur l'anneau sombre de premier niveau d'un autre, les deux disques Airy peuvent simplement être distingués.
est appelé le rayon de résolution de l'instrument
Améliorer la capacité de discrimination
Augmenter l'ouverture de l'objectif
télescope
Réduire la longueur d'onde de la lumière incidente
microscope électronique
Diffraction Fraunhofer des réseaux Spectres de réseau et pouvoir de résolution du réseau
Diffraction Fraunhofer avec réseaux (diffraction Fraunhofer avec fentes multiples)
Le réseau est un élément optique dans lequel des unités diffractives sont disposées de manière répétée dans l'espace.
Caractéristiques de l'unité de diffraction
Réseau de diffraction de transmission
Réseau de diffraction réfléchissant
Distribution spatiale
Grille unidimensionnelle
Grille 2D
Grille 3D
Paramètre
La largeur de la fente est a (largeur de transmission lumineuse)
La largeur opaque est b
d=a b est appelé une constante de réseau
La position des rayures n'a rien à voir avec le nombre de fentes du réseau
À mesure que le nombre de fentes du réseau augmente, la largeur des rayures devient efficace. Le nombre de réseaux est très grand et les rayures sont très nettes.
La luminosité du réseau change de la même manière que la frange de diffraction à fente unique. Plus le nombre de fentes du réseau est grand, plus la luminosité de la frange est grande.
interférence multifaisceau
différence de phase adjacente
équation de réseau
La satisfaction de l'équation du réseau est appelée le maximum principal d'interférence
motif sombre
Il y a N-1 franges sombres entre deux maxima principaux adjacents, appelés minima, et N-2 franges lumineuses, et les franges lumineuses sont appelées maxima secondaires.
Distribution de l'intensité lumineuse de la diffraction du réseau
Effet du facteur de diffraction à fente unique
Modulez l'intensité maximale principale à tous les niveaux afin que l'énergie lumineuse soit concentrée dans la zone maximale principale centrale
Le phénomène d'ordre manquant produit des franges maximales principales d'interférence. Le minimum de diffraction à fente unique apparaît au maximum d'interférence multifaisceau. Lorsque les franges sont petites, l'intensité lumineuse synthétique est nulle.
Lorsque d/a est un nombre entier, les maxima principaux positifs et négatifs de n fois entières seront manquants.
Déterminer la distribution des principales intensités maximales et sous-maximales et la génération des niveaux manquants
facteur d'interférence multifaisceau
Déterminer les positions du maximum principal, du motif sombre et du sous-maximum
Spectre de réseau et pouvoir de résolution de réseau
Une grille est un spectromètre
Les raies spectrales disposées par le réseau en fonction de la longueur d'onde sont appelées spectre du réseau.
Selon l'ordre de longueur d'onde du court au long, réparti du centre aux deux extrémités
Le pouvoir de résolution du réseau fait référence à la capacité de distinguer deux raies spectrales avec des longueurs d'onde similaires sur le spectre du réseau.
défini comme
Par conséquent, le pouvoir de résolution du réseau est lié au nombre total de fentes du réseau et à l’ordre de séparation de deux raies spectrales adjacentes.
Diffraction des rayons X sur réseau
radiographie
Les rayons X diffusés par le cristal frappent l'écran récepteur derrière, provoquant des taches
Explication de la théorie de la diffraction de la formule de Bragg des taches de Laue
Les atomes (ions) du cristal forment une structure de réseau régulière
La section transversale d’un cristal est appelée face cristalline.
Des faces cristallines parallèles forment des amas de faces
Interférence des ondelettes émises par chaque point de la grille dans le même plan cristallin
d1 est la distance entre deux atomes (ions)
Par conséquent, le même plan cristallin satisfait à l’interférence constructive d’ordre zéro des ondelettes, qui se produit dans la direction de réflexion du cristal en tant que surface réfléchissante.
Interférence des ondelettes émises par des points du réseau sur différentes faces cristallines du même amas de faces cristallines
Formule de Bragg
Pour les amas de faces cristallines avec différentes orientations et constantes de réseau, tant que l'angle rasant satisfait à la formule de Bragg, des taches de Laue sont observées.
Expérience de diffraction de poudre de cristaux de rayons X
Anneaux concentriques de lumière et d'obscurité
État de polarisation de la lumière Obtention de la lumière polarisée
Le vecteur d'intensité du champ électrique est également appelé vecteur de lumière.
Les ondes électromagnétiques sont des ondes transversales et la direction de vibration du vecteur lumière est perpendiculaire à la direction de propagation de la lumière.
Les différents états de vibration du vecteur lumière sont appelés états de polarisation de la lumière.
état de polarisation de la lumière
Lumière naturelle
Émis par des sources lumineuses ordinaires, de manière aléatoire et indépendante
Les vibrations lumineuses du train d'ondes sont réparties symétriquement dans un plan perpendiculaire à la direction de propagation
Lumière polarisée linéairement (lumière polarisée plane)
Une fois que la lumière naturelle est réfléchie, réfractée et absorbée par certaines substances, elle peut devenir une lumière dont le vecteur lumineux ne vibre que dans une certaine direction.
Le vecteur lumière et la direction de propagation de la lumière constituent une surface vibrante
lumière partiellement polarisée
Entre lumière polarisée plane et lumière naturelle
Les vecteurs de lumière existent dans toutes les directions, mais dans des directions différentes, dans un plan perpendiculaire à la direction de propagation de la lumière.
Lumière polarisée elliptiquement et lumière polarisée circulairement
Le vecteur lumière tourne à une certaine vitesse angulaire dans un plan perpendiculaire à la direction de propagation. La catégorie dépend de la trajectoire du point final du vecteur léger
En regardant directement dans la direction de la lumière, dans le sens des aiguilles d’une montre signifie une rotation à droite et dans le sens inverse des aiguilles d’une montre signifie une rotation à gauche.
Polariseurs et analyseurs
Polariseur
Le processus d'obtention d'une lumière polarisée plane à partir de la lumière naturelle est appelé polarisation.
Les cristaux qui absorbent sélectivement les vecteurs de lumière dans une certaine direction sont appelés cristaux dichroïques.
Le polariseur ne laisse passer que les vibrations lumineuses dans une direction spécifique, appelée direction de la lumière (ou direction de polarisation).
Lorsqu’une plaque polarisante est utilisée pour produire une lumière polarisée dans un plan, on l’appelle polariseur.
Analyseur
La plaque polarisante utilisée pour vérifier l’état de polarisation de la lumière est appelée analyseur.
La loi de Marius
Si la lumière incidente est partiellement polarisée et que l’analyseur tourne, il n’y aura pas de phénomène d’extinction.
Degré de polarisation
La lumière polarisée dans le plan a un degré de polarisation de 1
Lumière naturelle, lumière polarisée circulairement avec un degré de polarisation de 0
Lumière partiellement polarisée, lumière polarisée elliptiquement entre 0 et 1
Modifications de l'état de polarisation de la lumière causées par la réflexion et la réfraction
Formule de Fresnel
Angle de Brewster (loi de Brewster)
L'utilisation d'une pile de feuilles de verre peut augmenter l'intensité de la lumière réfléchie et le degré de polarisation de la lumière réfractée.