1. Optiline diapasoon
Millistest kaalutlustest on määratud optiline diapasoon

2. Kiirguse teke optilises diapasoonisIP R
UV - nähtav l
1 nm
0,1 mm

3. Optiline diapasoon
l, Å
NGS 1068

4. “Nähtav” valgus EML optilises diapasoonis (l  10 nm -100 mm)  valgus
560
“Nähtav” valgus

5.  EML mudel ja reaalsus Valguse kiirus vaakumis Murdumisnäitaja aine e
mõõtemääramatus ±0.001 m/s
Valguse kiirus vaakumis
Murdumisnäitaja
aine e n He
1,000035
1,000037
Esimõõtja Roemer ,2E8 m/s
Õhk
NO2
1,000547
1,000507
H2O 81
1,33

6. Vesi H2O
-40oC
w, s-1
1012
108
104 20 60
100 e
+20oC
-1oC E

7. Murdumisnäitaja on funktsioon sagedusest (lainepikkusest)
Flintklaas: n589 = 1,6128 n486 = 1,6246
Seega ka faasikiirus on funktsioon sagedusest (lainepikkusest).
Kiiruse mõõtmine
Mõõdetud kiirus:
Murdumisnäitaja ?
Väävelsüsinik:
Otsesest kiiruse mõõtmisest

8. Rühma- ja faasikiirus
faasikiirus
Monokromaatiline laine (w = const)
Valgusimpulss ei ole monokromaatiline
spekter
Iga monokromaatiline komponent omab erinevat sagedust w , amplituudi ja lainearvu k
Kolmele monokromaatilisele komponendile vastav impulss

9. Energia edasikandumise kiirust iseloomustab mähisjoone maksimumi levikukiirus.
See aga vastab olukorrale, kus kõik komponendid on faasis.
Lainepaketi edasikandumist iseloomustab lainearvu ekstreemum:
Faasikiirus
Rühmakiirus

10. Murdumisnäitaja on negatiivne!?
Rühmakiirus
Rayleigh valem
Isotroopne keskkond: u  v
Anisotroopne keskkond: u  v
Seni: e > 0; m = 1 ja
Kuid Maxwelli võrrandid lubavad ka varianti, kui e < 0; m < 0 ja
Metamaterjalid
Murdumisnäitaja on negatiivne!?
n2 < 0
n1 > 0

11. Monokromaatiline laine ja spektrid
Päikese spekter atmosfääri piiril ja maapinnal

12. Hg-Xe kaarlambi spekter
GaAs valgusdioodi spekter
Spektrijoonte laiused

13. ? ja Dw << w Kui (Kvaasi)monokromaatiline tasalaine:
(t >> T)
Kui ja
kvaasimonokromaatiline laine
(Kvaasi)monokromaatiline tasalaine: ?
z = const
Sfääriline laine r2 r1
Laser: Gaussi kiirtekimp
Hea lähendus, kuid mitte ideaalne!

14. Polariseeritud valgus
juht
juht E e E e
EML neeldub
EML ei neeldu
Läbilaskesiht EF E0
Malus’i seadus
Polaroid

15. Polariseeritud valgus, optiline diapasoonx y z F P1
Valgusallikas + polaroid  F muutmisel intensiivsus ei muutu,
IF = const
x ja y-telje sihiliste dipoolide kiirguse faasivahe d on juhulik suurus – valgus on „loomulik“
Selleks, et valgusallikast väljuks lineaarselt polariseeritud laine, peab x ja y komponentide vahel olema konstantne p-kordne faasivahe x y z P1 P2
P2 väljundis muutub I vastavalt Malus’i seadusele

16. Aga Polaroid ja tehnoloogia
Kilepolaroidid (Land 1928, 1938): pikad paralleelsed polümeer-molekulid
Edmund Optics (kataloog):
Tööpiirkond nm
Läbilaskvus 45%
Ristkomponentide suhe 9000:1
Kas traatvõre polaroidid on tehtavad?  Hecht Optics:
Although the grid wire is useful, it is mentioned here more for pedagogical reasons (st praktilist tähtsust pole!)
Aga
Edmund Optics, Al riba polaroidid:
Tööpiirkond 300 nm – 4 mm
Lai temperatuurivahemik -40 0C-200 0C
Mis oli eile vaid füüsikute mäng mudelitega, on homne reaalsus