Бесплатные калькуляторы

Примеры запросов: процентыипотекаплощадь✓ 7 074 работающих калькулятора

ВОЛНОВАЯ ОПТИКА · ОНЛАЙН

Фазовый сдвиг при отражении от границы — при двулучепреломлении

Фазовый сдвиг при отражении от границы — при двулучепреломлении. При отражении меняется не только интенсивность, но и фаза электрического поля. Для границы двух диэлектриков знак коэффициента отражения зависит от показателей и выбранной поляризации; добавление покрытия делает фазу зависящей от толщины. Двулучепреломление добавляет независимые фазовые скорости и ориентацию оптической оси. Поворот анизотропного элемента меняет его эффективное действие даже при неизменных толщине и длине волны. Значение фазы приводится к интервалу от минус пи до плюс пи. Скачок числового значения при переходе через границу интервала не означает физического скачка поля: комплексная амплитуда при этом меняется непрерывно. При условиях «фазовый сдвиг при отражении от границы — при двулучепреломлении» обратите внимание на ось анизотропии и разницу фаз собственных волн: важны оба фактора.

✓ Бесплатно⌁ С пояснением✦ Без регистрации
🌈
КАЛЬКУЛЯТОР

Введите данные

Показатель среды 1. Значение участвует в расчёте модели; вводите величину в указанной единице.
Показатель преломления покрытия. Значение участвует в расчёте модели; вводите величину в указанной единице.
Показатель основы. Значение участвует в расчёте модели; вводите величину в указанной единице.
Угол падения к нормали, °. Значение участвует в расчёте модели; вводите величину в указанной единице.
Длина волны в вакууме, нм. Значение участвует в расчёте модели; вводите величину в указанной единице.
Толщина первого покрытия, нм. Значение участвует в расчёте модели; вводите величину в указанной единице.
Доля p-поляризации, 0…1. Значение участвует в расчёте модели; вводите величину в указанной единице.
Входная интенсивность света, отн. ед.. Значение участвует в расчёте модели; вводите величину в указанной единице.
Разность показателей преломления, nₑ−nₒ. Значение участвует в расчёте модели; вводите величину в указанной единице.
Оптическая ось двулучепреломляющего слоя, °. Значение участвует в расчёте модели; вводите величину в указанной единице.
✓ Исходные значения передаются серверу только для выполнения расчёта. Регистрация не нужна.
ВАШ РЕЗУЛЬТАТ✓ Вычислено

Волновая оптика — GPT-02, пакет 05

Фаза отражения s, рад0,800637
Фаза отражения p, рад0,804365
Разность фаз p и s, рад0,003728
Коэффициент отражения0,010658
Интенсивность отражения1,065822
Интенсивность пропускания98,934178
Отражение s-света0,011879
Отражение p-света0,008488
Амплитуда s-отражения0,108991
Амплитуда p-отражения0,09213

«Копировать картинку» помещает изображение результата в буфер обмена без сохранения файла — его можно сразу вставить в мессенджер или документ. Картинка и PDF содержат ссылку на calc-calc.ru.

Указаны параметры идеализированной волновой модели; сохраняйте согласованность единиц и проверяйте ограничения модели.

Был ли калькулятор полезен?Одно касание — и мы поймём, какие инструменты улучшать.
ПОДРОБНЫЙ РАЗБОР · ФОРМУЛЫ И ПРИМЕРЫ

Практический разбор: Фазовый сдвиг при отражении от границы — при двулучепреломлении

Фазовый сдвиг при отражении от границы — при двулучепреломлении. При отражении меняется не только интенсивность, но и фаза электрического поля. Для границы двух диэлектриков знак коэффициента отражения зависит от показателей и выбранной поляризации; добавление покрытия делает фазу зависящей от толщины. В форме представлены 10 физических параметров: показатель среды 1, показатель преломления покрытия и остальные величины выбранной оптической схемы.

Двулучепреломление добавляет независимые фазовые скорости и ориентацию оптической оси. Поворот анизотропного элемента меняет его эффективное действие даже при неизменных толщине и длине волны. При условиях «фазовый сдвиг при отражении от границы — при двулучепреломлении» обратите внимание на ось анизотропии и разницу фаз собственных волн: важны оба фактора. При трактовке результата важно учитывать идеализации модели и не приписывать рассчитанным показателям лабораторную точность. Именно в расчёте «Фазовый сдвиг при отражении от границы — при двулучепреломлении» этот режим следует сравнивать с соседними вариантами оптической задачи.

Настройка оптической схемы: ввод

При отражении меняется не только интенсивность, но и фаза электрического поля. Для границы двух диэлектриков знак коэффициента отражения зависит от показателей и выбранной поляризации; добавление покрытия делает фазу зависящей от толщины. Двулучепреломление добавляет независимые фазовые скорости и ориентацию оптической оси. Поворот анизотропного элемента меняет его эффективное действие даже при неизменных толщине и длине волны. Для задачи «Фазовый сдвиг при отражении от границы — при двулучепреломлении» отслеживайте, как показатель среды 1 изменяет соответствующие выходные значения при неизменном параметре «показатель основы».

Амплитуды s- и p-компонент вычисляются раздельно по формулам Френеля. Для наклонного пучка различие их фаз важно при построении поляризационных зеркал, пластинок и многослойных защитных покрытий. Сравнивать расчёты следует при одинаковых входных поляризациях: отличие выходного сигнала может объясняться как фазовой задержкой, так и выбранным направлением анализатора. В данной постановке для проверки удобно изменить «показатель преломления покрытия», после чего сравнить фазу, интенсивность и доступные показатели поляризации в одном наборе результатов.

Толстая по отношению к длине волны плёнка может давать быстрые колебания фазы отражения. В расчёте комплексные амплитуды объединяются рекуррентно, чтобы учесть повторные переотражения между границами. Двулучепреломление добавляет независимые фазовые скорости и ориентацию оптической оси. Поворот анизотропного элемента меняет его эффективное действие даже при неизменных толщине и длине волны. Учтите обозначения в этой форме: «показатель основы» вводится независимо от «длина волны в вакууме, нм»; не следует подменять один эффект другим только из-за похожих единиц измерения.

Уравнения и численный расчёт: физика

Значение фазы приводится к интервалу от минус пи до плюс пи. Скачок числового значения при переходе через границу интервала не означает физического скачка поля: комплексная амплитуда при этом меняется непрерывно. Сравнивать расчёты следует при одинаковых входных поляризациях: отличие выходного сигнала может объясняться как фазовой задержкой, так и выбранным направлением анализатора. Для задачи «Фазовый сдвиг при отражении от границы — при двулучепреломлении» отслеживайте, как угол падения к нормали, ° изменяет соответствующие выходные значения при неизменном параметре «толщина первого покрытия, нм».

Разность фаз между s- и p-волнами потенциально превращает линейную поляризацию в эллиптическую, но одного фазового сдвига недостаточно для предсказания выходной поляризации: нужно знать также входное состояние и амплитуды компонент. Двулучепреломление добавляет независимые фазовые скорости и ориентацию оптической оси. Поворот анизотропного элемента меняет его эффективное действие даже при неизменных толщине и длине волны. В данной постановке для проверки удобно изменить «длина волны в вакууме, нм», после чего сравнить фазу, интенсивность и доступные показатели поляризации в одном наборе результатов.

Описана идеальная непоглощающая структура. Для металлических отражателей и материалов с сильным поглощением требуются комплексные показатели преломления; здесь они сознательно не используются. Сравнивать расчёты следует при одинаковых входных поляризациях: отличие выходного сигнала может объясняться как фазовой задержкой, так и выбранным направлением анализатора. Учтите обозначения в этой форме: «толщина первого покрытия, нм» вводится независимо от «входная интенсивность света, отн. ед.»; не следует подменять один эффект другим только из-за похожих единиц измерения.

Что показывают результаты: проверка

При отражении меняется не только интенсивность, но и фаза электрического поля. Для границы двух диэлектриков знак коэффициента отражения зависит от показателей и выбранной поляризации; добавление покрытия делает фазу зависящей от толщины. Двулучепреломление добавляет независимые фазовые скорости и ориентацию оптической оси. Поворот анизотропного элемента меняет его эффективное действие даже при неизменных толщине и длине волны. Для задачи «Фазовый сдвиг при отражении от границы — при двулучепреломлении» отслеживайте, как доля p-поляризации, 0…1 изменяет соответствующие выходные значения при неизменном параметре «разность показателей преломления, nₑ−nₒ».

Амплитуды s- и p-компонент вычисляются раздельно по формулам Френеля. Для наклонного пучка различие их фаз важно при построении поляризационных зеркал, пластинок и многослойных защитных покрытий. Сравнивать расчёты следует при одинаковых входных поляризациях: отличие выходного сигнала может объясняться как фазовой задержкой, так и выбранным направлением анализатора. В данной постановке для проверки удобно изменить «входная интенсивность света, отн. ед.», после чего сравнить фазу, интенсивность и доступные показатели поляризации в одном наборе результатов.

Толстая по отношению к длине волны плёнка может давать быстрые колебания фазы отражения. В расчёте комплексные амплитуды объединяются рекуррентно, чтобы учесть повторные переотражения между границами. Двулучепреломление добавляет независимые фазовые скорости и ориентацию оптической оси. Поворот анизотропного элемента меняет его эффективное действие даже при неизменных толщине и длине волны. Учтите обозначения в этой форме: «разность показателей преломления, nₑ−nₒ» вводится независимо от «показатель среды 1»; не следует подменять один эффект другим только из-за похожих единиц измерения.

Ограничения и контроль: допущения

Значение фазы приводится к интервалу от минус пи до плюс пи. Скачок числового значения при переходе через границу интервала не означает физического скачка поля: комплексная амплитуда при этом меняется непрерывно. Сравнивать расчёты следует при одинаковых входных поляризациях: отличие выходного сигнала может объясняться как фазовой задержкой, так и выбранным направлением анализатора. Для задачи «Фазовый сдвиг при отражении от границы — при двулучепреломлении» отслеживайте, как оптическая ось двулучепреломляющего слоя, ° изменяет соответствующие выходные значения при неизменном параметре «показатель преломления покрытия».

Разность фаз между s- и p-волнами потенциально превращает линейную поляризацию в эллиптическую, но одного фазового сдвига недостаточно для предсказания выходной поляризации: нужно знать также входное состояние и амплитуды компонент. Двулучепреломление добавляет независимые фазовые скорости и ориентацию оптической оси. Поворот анизотропного элемента меняет его эффективное действие даже при неизменных толщине и длине волны. В данной постановке для проверки удобно изменить «показатель среды 1», после чего сравнить фазу, интенсивность и доступные показатели поляризации в одном наборе результатов.

Описана идеальная непоглощающая структура. Для металлических отражателей и материалов с сильным поглощением требуются комплексные показатели преломления; здесь они сознательно не используются. Сравнивать расчёты следует при одинаковых входных поляризациях: отличие выходного сигнала может объясняться как фазовой задержкой, так и выбранным направлением анализатора. Учтите обозначения в этой форме: «показатель преломления покрытия» вводится независимо от «угол падения к нормали, °»; не следует подменять один эффект другим только из-за похожих единиц измерения.

Формула расчёта

ОСНОВНАЯ ФОРМУЛА

r_s,r_p из комплексных коэффициентов Френеля; φ=arg(r)

Проверенные примеры

Пример 1: Исходные условия

Входные данные: Показатель среды 1: 1.43; Показатель преломления покрытия: 1.38; Показатель основы: 1.66; Угол падения к нормали, °: 17.0; Длина волны в вакууме, нм: 550.0; Толщина первого покрытия, нм: 135.0; Доля p-поляризации, 0…1: 0.36; Входная интенсивность света, отн. ед.: 100.0; Разность показателей преломления, nₑ−nₒ: 0.009; Оптическая ось двулучепреломляющего слоя, °: 28.0.

Результаты: Фаза отражения s, рад = 0.8006373836; Фаза отражения p, рад = 0.8043649815; Разность фаз p и s, рад = 0.0037275979; Коэффициент отражения = 0.0106582199; Интенсивность отражения = 1.0658219857.

Пример 2: Изменён параметр «Показатель среды 1»

Входные данные: Показатель среды 1: 1.6731; Показатель преломления покрытия: 1.38; Показатель основы: 1.66; Угол падения к нормали, °: 17.0; Длина волны в вакууме, нм: 550.0; Толщина первого покрытия, нм: 135.0; Доля p-поляризации, 0…1: 0.36; Входная интенсивность света, отн. ед.: 100.0; Разность показателей преломления, nₑ−nₒ: 0.009; Оптическая ось двулучепреломляющего слоя, °: 28.0.

Результаты: Фаза отражения s, рад = 0.4102375854; Фаза отражения p, рад = 0.4127195363; Разность фаз p и s, рад = 0.0024819509; Коэффициент отражения = 0.0300104935; Интенсивность отражения = 3.0010493502.

Пример 3: Изменён параметр «Угол падения к нормали, °»

Входные данные: Показатель среды 1: 1.43; Показатель преломления покрытия: 1.38; Показатель основы: 1.66; Угол падения к нормали, °: 19.89; Длина волны в вакууме, нм: 550.0; Толщина первого покрытия, нм: 135.0; Доля p-поляризации, 0…1: 0.36; Входная интенсивность света, отн. ед.: 100.0; Разность показателей преломления, nₑ−nₒ: 0.009; Оптическая ось двулучепреломляющего слоя, °: 28.0.

Результаты: Фаза отражения s, рад = 0.7355010237; Фаза отражения p, рад = 0.7405051337; Разность фаз p и s, рад = 0.0050041101; Коэффициент отражения = 0.0110882977; Интенсивность отражения = 1.1088297735.

Как пользоваться онлайн-калькулятором

  1. Укажите исходную длину волны, оптические свойства сред, интенсивности и геометрию по названиям полей.
  2. Задайте выбранные условия зависимость от ориентации двулучепреломления, затем вычислите характеристики системы.
  3. Сопоставьте интенсивность, фазу и степень поляризации либо видность; изменение отдельного параметра имеет физический смысл.
ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ

Частые вопросы

Как интерпретировать фазу с отрицательным знаком?

Фаза приведена к интервалу от −π до π. Её знак зависит от направления распространения и выбранного определения комплексной амплитуды.

Почему может падать интенсивность?

Поляризаторы, отражение и потеря взаимной когерентности могут уменьшать наблюдаемую интенсивность интерференции.

Похожие калькуляторы

🔭ОПТИКА

Аберрация первого порядка оптической системы — для внеосевого луча

Аберрация первого порядка оптической системы — для внеосевого луча. При настройке схемы «Аберрация первого порядка оптической системы — для внеосевого луча» сначала укажите радиус первой поверхности линзы, м, радиус второй поверхности линзы, м и централ

🔭ОПТИКА

Аберрация первого порядка оптической системы — для составной оптической системы

Аберрация первого порядка оптической системы — для составной оптической системы. При настройке схемы «Аберрация первого порядка оптической системы — для составной оптической системы» сначала укажите радиус первой поверхности линзы, м, радиус второй поверхности линзы

🔭ОПТИКА

Аберрация первого порядка оптической системы — при заданном спектральном диапазоне

Аберрация первого порядка оптической системы — при заданном спектральном диапазоне. При настройке схемы «Аберрация первого порядка оптической системы — при заданном спектральном диапазоне» сначала укажите радиус первой поверхности линзы, м, радиус второй поверхности ли

ПОДЕЛИТЬСЯ ИНСТРУМЕНТОМ

Встроить на свой сайт

Вставьте этот код в HTML-блок на своём сайте. Посетители смогут пользоваться калькулятором без перехода.

Прямая ссылка: https://calc-calc.ru/embed/calc_800229/

Предварительный просмотр