Stojaté a částečně stojaté vlny

Transkript

1 Stojaté a částečně stojaté vlny Interference 2 postupných vln Dokonalá stojatá vlna: interference 2 vln stejné amplitudy a antiparalelních vlnových vektorů Problém s radiometrickou definicí intensity pomocí velikosti Poyntingova vektoru Částečně stojatá vlna: nestejné amplitudy, antiparalelní vlnové vektory Částečně stojatá vlna: nekolineární vlnové vektory polarizace s polarizace p Částečně stojatá vlna při totálním odrazu Příklady jednoduché vrstvy na substrátu Maticový formalismus popisu vícenásobných planparalelních vrstev Příklady vicenásobné soustavy vrstev Příloha: radiometrické veličiny 1

2 2

3 3

4 4

5 5

6 6

7 7

8 8

9 9

10 10

11 11

12 12

13 13

14 14

15 15

16 16

17 17

18 18

19 19

20 20

21 21

22 22

23 23

24 24

25 25

26 26

27 27

28 28

29 29

30 30

31 31

32 32

33 33

34 34

35 35

36 36

37 37

38 38

39 39

40 40

41 Velmi četné aplikace vícenásobných vrstev Antireflexní vrstvy Dielektrická zrcadla Barevné filtry širokopásmové úzkopásmové (Fabryho Perotovy filtry) Polarizační filtry (MacNeillův polarizátor) polarizace p : průchod bez odrazu při dopadu pod Brewsterovým úhlem polarizace s : odraz na vícevrstevnatém dielektrickém zrcadle Děliče svazků Při aplikacích s intenzívním laserovým zářením je důležitá velikost elektrického pole uvnitř struktury 41

42 Příklad rozložení amplitud elektrického pole v dielektrickém zrcadle na skle složeném z 10 párů vrstev o nižším a vyšším indexu lomu, tloušťka každé vrstvy λ MATER /4. Amplituda dopadající vlny E =1. Obvyklý technický způsob značení 1 / (LH) 10 / 1,52 kde n 0 =1 (index lomu pro z <0); n g =1,52 (index lomu substrátu); n L =1,49; n H =2,22; (indexy lomu vrstev). Podle Jaromír Křepelka, Optika tenkých vrstev, PřF UP, Olomouc

43 Rozložení amplitud elektrického pole v zatmeleném Fabryho Perotově filtru 1,52 / (HL) 6 2H (LH) 6 / 1,52; celkem 25 vrstev. Spektrální závislost propustnosti Fabryho Perotova filtru pro a) N=4, b) N=5, c) N=6, d) N=7 43

44 b) Fabryho Perotův filtr na substrátu 1 / (HL) 3 H 2L (HL) 8 2L H (LH) 3 / 1,52. Rozdělením na 3 zrcadla a dvě F-P dutiny se sníží maximální elektrické pole uvnitř. 44

45 ve struktuře 1 / (HL) 8 H 2L H (LH) 8 / 1,52. Detail výkonové propustnosti téže struktury 45

46 Některé materiály pro přípravu tenkých optických vrstev Podle Jaromír Křepelka, Optika tenkých vrstev, PřF UP, Olomouc

47 SI radiometry units SI radiometry units Quantity Unit Dimension Notes Name Symbol ] Name Symbol Symbol Radiant energy Zářivá energie Q e joule J M L 2 T 2 Energy of electromagnetic radiation. Radiant energy density (Objemová) hustota zářivé energie w e joule per cubic metre J/m 3 M L 1 T 2 Radiant energy per unit volume. Radiant flux Zářivý tok Radiant intensity Zářivost Radiance Zář Irradiance Intenzita ozáření (ozařování) Intenzita záření Φ e watt W or J/s M L 2 T 3 Radiant energy emitted, reflected, transmitted or received, per unit time. This is sometimes also called "radiant power". I e,ω L e,ω E e watt per steradian watt per steradian per square metre watt per square metre W/sr M L 2 T 3 Radiant flux emitted, reflected, transmitted or received, per unit solid angle. This is a directional quantity. W sr 1 m 2 M T 3 Radiant flux emitted, reflected, transmitted or received by a surface, per unit solid angle per unit projected area. This is a directional quantity. This is sometimes also confusingly called "intensity". W/m 2 M T 3 Radiant flux received by a surface per unit area. This is sometimes also confusingly called "intensity". 47

48 Radiosity J e ] watt per square metre W/m 2 M T 3 Radiant flux leaving (emitted, reflected and transmitted by) a surface per unit area. This is sometimes also confusingly called "intensity". Radiant exitance Intenzita vyzařování Radiant exposure Dávka M e H e watt per square metre joule per square metre W/m 2 M T 3 Radiant flux emitted by a surface per unit area. This is the emitted component of radiosity. "Radiant emittance" is an old term for this quantity. This is sometimes also confusingly called "intensity". J/m 2 M T 2 Radiant energy received by a surface per unit area, or equivalently irradiance of a surface integrated over time of irradiation. This is sometimes also called "radiant fluence". 48

49 Z české Wikipedie Intenzita záření neboli (plošná) hustota zářivého toku je radiometrická veličina definovaná jako měrná veličina zářivého toku na jednotku plochy. Její jednotkou je watt na metr čtvereční (W/m 2 ). Podobný výraz v angličtině a dalších jazycích (radiant intensity) však označuje zářivost, což je zcela jiná veličina s jinou jednotkou. Při popisu konkrétních situací intenzita záření dostává specifičtější názvy: Název veličiny Značka Je intenzita záření... intenzita vyzařování, zářivá emitance, zářivá exitance radiozita ozářenost, (intenzita) ozáření...emitovaného povrchem zdroje...emitovaného + odraženého povrchem tělesa...dopadajícího na povrch tělesa 49