Współczynnik odbicia


Współczynnik odbicia w encyklopedii

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Współczynnik odbicia fali – stosunek natężenia fali odbitej do natężenia fali padającej

R = I o I p , {\displaystyle \mathbb {R} ={\frac {I_{o}}{I_{p}}},}

gdzie:

I p {\displaystyle I_{p}} – natężenie fali padającej, I o {\displaystyle I_{o}} – natężenie fali odbitej.


Współczynnik odbicia jest bezwymiarowy.

W optyce | edytuj kod

Definicja matematyczna | edytuj kod

Współczynnik odbicia mocy to stosunek strumienia promienistego odbitego do strumienia promienistego padającego:

R = Φ e Φ e p , {\displaystyle \mathbb {R} ={\frac {\Phi _{\mathrm {e} }^{\circ }}{\Phi _{\mathrm {e} }^{\mathrm {p} }}},}

gdzie:

Φ e {\displaystyle \Phi _{e}^{\circ }} strumień promienisty odbity przez daną powierzchnię (płaską, półkulistą), Φ e p {\displaystyle \Phi _{e}^{p}} – strumień promienisty padający na tę powierzchnię.

Oprócz energetycznego współczynnika odbicia mocy można spotkać też amplitudowy współczynnik odbicia (oznaczany małą literą r {\displaystyle r} ), który jest ilorazem zespolonej amplitudy pola elektrycznego fali odbijanej do takiej amplitudy fali padającej. Na nich definiuje się prawa sinusa i tangensa Fresnela. Współczynnik odbicia mocy jest zazwyczaj kwadratem amplitudowego współczynnika odbicia: R = r 2 . {\displaystyle \mathbb {R} =\|r\|^{2}.}

Zależność od kąta padania | edytuj kod

Współczynnik odbicia jest funkcją kąta padania i może zależeć też od długości fali. Dla światła zależność ta wynika ze wzorów Fresnela na współczynnik odbicia Fresnela R F . {\displaystyle R_{F}.} Dla polaryzacji s prostopadłej do płaszczyzny padania zależność współczynnika odbicia od kąta padania wyraża wzór:

R s = ( n cos β cos α n cos β + cos α ) 2 , {\displaystyle \mathbb {R} _{s}=\left({\frac {n\cos \beta -\cos \alpha }{n\cos \beta +\cos \alpha }}\right)^{2},}

gdzie:

α {\displaystyle \alpha } kąt padania światła, β {\displaystyle \beta } – kąt załamania, n {\displaystyle n} – względny współczynnik załamania drugiego ośrodka (od którego światło się odbija) względem ośrodka pierwszego (w którym światło rozchodzi się początkowo).

Dla polaryzacji p {\displaystyle p} równoległej do płaszczyzny padania współczynnik odbicia wynosi:

R p = ( cos β n cos α cos β + n cos α ) 2 . {\displaystyle \mathbb {R} _{p}=\left({\frac {\cos \beta -n\cos \alpha }{\cos \beta +n\cos \alpha }}\right)^{2}.}

I ten wzór daje 0 dla kąta Brewstera (pod warunkiem n>1[1]).

Padanie normalne światła | edytuj kod

Dla światła padającego prostopadle do powierzchni, czyli dla światła o kącie padania równym 0 współczynnik odbicia zależy tylko od współczynnika załamania, a oba wzory redukują się do prostej postaci

R = ( n 1 n + 1 ) 2 . {\displaystyle \mathbb {R} =\left({\frac {n-1}{n+1}}\right)^{2}.}

Oznaczając bezwzględny współczynnik załamania pierwszego ośrodka przez n p {\displaystyle n_{p}} i bezwzględny współczynnik załamania ośrodka odbijającego przez n o , {\displaystyle n_{o},} wzór ten można zapisać w postaci

R = ( n 0 n p n 0 + n p ) 2 . {\displaystyle \mathbb {R} =\left({\frac {n_{0}-n_{p}}{n_{0}+n_{p}}}\right)^{2}.}

Zobacz też | edytuj kod

Przypisy | edytuj kod

  1. Lektury Bo Serneliusa, strona główna, patrz szczególnie Lecture 12 (ang.).

Bibliografia | edytuj kod

  • Jurgen R. Meyer-Arendt: Wstęp do optyki. Wyd. 1. Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1977.
Na podstawie artykułu: "Współczynnik odbicia" pochodzącego z Wikipedii
OryginałEdytujHistoria i autorzy