Mistari ya Fresnel: Ni nini? (Uthibitisho & Maelezo)

Ni wapi maelezo ya Mwano wa Fresnel?

Mwano wa Fresnel (ambao pia hujulikana kama sababu za Fresnel) unatumika kama uwiano wa ukuta wa umeme wa mwanga uliochokwa na uliofika kwenye ukuta wa umeme wa mwanga uliokuja. Uwiano huu ni ngumu na hivyo, unaelezea ukubwa wa kupata na mara ya kutumika kati ya maeneo.

Mwano wa Fresnel (sababu za Fresnel) huielezea utumiaji na uchokuzi wa mwanga wakati unapofika katika namba tofauti za viwanja. Mwano wa Fresnel ulianzishwa na Augustin-Jean Fresnel. Alikuwa mwanafunzi wa kwanza aliyejaribu kuwaaje kwamba mwanga ni mwanga transverse.

Wakati mwanga anafika katika suka la dielectric, atachokwa na kutumika kulingana na pembe ya kuja. Mwendo wa mwanga uliochokwa unatumika kwa "Sheria ya Chokuzi".

Matokeo ya Fresnel yanavyoonekana katika maisha ya kawaida. Yanavyoonekana katika suka safi na suka magumu. Hii inavyoonekana sana katika mtaa wa maji. Wakati mwanga anafika katika maji kutoka kwenye mazingira ya hewa, mwanga hutumika kulingana na pembe ya kuja.

Matokeo ya Fresnel yanaonekana popote. Ikiwa utajaribu kutazama zaidi, utapata mifano mengi. Hii inategemea sana pembe ya kuja.

Pembe ya kuja ni pembe kati ya mstari wa kuona na suka la kitu unalokimya. Picha chini inaelezea athari ya pembe ya kuja katika chokuzi cha Fresnel.

S na P Polarization

Suka linalo normal na vekta ya kuendelea ya radiasi iliyokuja linatafsiriwa kama suka la kuja au suka la kuja.

Suka la kuja linajihusisha na nguvu ya chokuzi cha mwanga uliochokwa. Polarization inaelezwa kama sifa ya mwanga transverse ambayo inaelezea muundo wa osilasyoni.

Kuna aina mbili za polarization;

• S-Polarization

• P-Polarization

Wakati polarization ya mwanga imekuwa upinzani na suka la kuja, polarization inatafsiriwa kama S-polarization. Neno 'S' linatoka kwa neno la Kijerumani senkrecht ambalo lina maana ya upinzani. S-polarization pia inatafsiriwa kama Transverse Electric (TE).

Wakati ukubwa wa mwanga unaweza kupata kushiriki na mtaa wa mshirika au unaweza kuwa ndani ya mtaa wa mshirika. Mtaa huo unatafsiriwa kama P-Polarization. S-polarization inatafsiriwa pia kama Transverse Magnetic (TM).

Chonjo chenye chini inaonyesha kwamba mwanga mshirika umefanuliwa na kutumika katika S-polarization na P-Polarization.

Miswada ya Fresnel Indeksi Muhimu wa Refractive

Miswada ya Fresnel ni swada ngumu ambayo ina maana ya kukimbiza urefu na fasi zote. Miswada ya Fresnel inajulikana kwa kiasi cha amplitude complex ya electromagnetic field ambayo inachukua fasi zaidi ya nguvu.

Miswada haya ni nisabu za electromagnetic field na yanayofanya katika aina mbalimbali. Coefficients za amplitude complex zinajulikana kwa r na t.

Coefficient wa reflection 'r' ni nisabu ya amplitude complex ya electric field ya mwanga wa reflected kwa mwanga wa incident. Na coefficient wa transmission 't' ni nisabu ya amplitude complex ya electric field ya mwanga wa transmitted kwa mwanga wa incident.

Kama inavyoonekana katika chonjo chenye chini, tumemea kwamba pembe za kushiriki ni θi, imereflect kwa pembe za θr, na imetumika kwa pembe za θt.

Ni ni indeksi za refractive za medium ya mwanga wa incident na Nt ni indeksi za refractive za medium ya mwanga wa transmitted.

Basi, kuna miswada minne ya Fresnel; miswada miwili kwa coefficient wa reflection 'r' ambayo ni (rp na rs) na miswada miwili kwa coefficient wa transmission 't' ambayo ni (tp na ts).

Ufanuzi wa Miswada ya Fresnel

Hebu tuume kama mwanga wa incident umefanuliwa kama inavyoonekana katika chonjo chenye chini. Katika hatua yake ya kwanza, tutapiga ufanuzi wa miswada ya Fresnel kwa S-Polarization.

Kwa S-Polarization, component parallel E na perpendicular B ni maelezo sawa kati ya mtaa wa media mbili.

Kwa hivyo kutokana na masharti ya mpaka, tunaweza kuandika maelezo kwa E-field na B-field,

(1) 

Tunatumia uhusiano chini kati ya B na E ili kuelemina B. 

Na kutokana na sheria ya kupakua, 

Weka thamani hii katika eq-2,

(3) 

(4) 

(5) 

(6) 

(7) 

(8) 

(9

Sasa, kwa kifano cha t kiwango cha maumivu, kutoka kwa taarifa 1 na 4,

(10

(11) 

(12) 

(13) 

(14

Hizi ni mifano ya mwangaza wa Fresnel kwa mwanga ulioeleweka kwa msingi (S-Polarization).

Sasa, twende tufafanulie mifano kwa mwanga ulioeleweka kwa ura (P-Polarization).

Kwa S-Polarization, mifano ya E-field na B-field ni;

(15) 

(16) 

Tumia suala chini kati ya B na E ili kufuta B. 

(17) 

Weka thamani hii kwenye tano-15,

(18) 

(19) 

(20) 

(21) 

(22) 

(23) 

(24) 

Sasa, kwa kifano cha kiasi cha maudhui t, kutoka eq-17

Weka thamani hii katika eq-15

(25) 

(26) 

(27) 

(28) 

(29) 

(30

Hebu tuangazie misharti yote ya Fresnel zifuatazo,  

Taarifa: Respekti asili, maudhui nzuri ni ya kufikiwa, ikiwa kuna usambazaji usalama tafadhali wasiliana ili kufuta.