ВКР Моделирование дифракции света на анизотропных оптических покрытиях

Оригинальность по АП.Вуз на 26 февраля 2023 года более 70%.

Оригинал документа в pdf, конвертация в Word автоматическая (в word могут быть недочеты, которые вы легко исправите самостоятельно).

Когда две волны с одинаковыми длинами волн пересекаются, они

объединяются, образуя результирующую волну. Результирующая волна имеет

ту же длину волны, что и две взаимодействующие волны, но ее смещение в

любой точке равно алгебраической сумме смещений составляющих волн

(принцип суперпозиции). Формирование результирующей волны вызвано

интерференцией двух отдельных волн. Помехи могут быть разрушительными

или конструктивными в зависимости от того, находятся ли смещения в

противоположных или в одних и тех же направлениях.

Конструктивная интерференция демонстрируется при использовании

монохроматического света (одна длина волны /цвет), если световые волны

объединяются, образуя результирующую волну с амплитудой, большей, чем

отдельные волны. Что касается света, то результирующая волна будет ярче,

чем две отдельные волны. В случае деструктивных помех амплитуда

результирующей волны меньше амплитуды отдельных волн и приведет к

более тусклому освещению или отсутствию света вообще (полная

деструктивная интерференция).

Чтобы интерференционная картина была видна на экране, световые

волны, достигающие любой точки экрана, должны иметь разность фаз,

которая не меняется во времени. Говорят, что эти волны обладают

когерентностью (свойством, благодаря которому две волны с одинаковой

длиной волны будут поддерживать постоянное соотношение фаз). Именно по

этой причине лазеры (прибор, который производит интенсивный

параллельный пучок когерентного света) являются отличным источником

света для этой лаборатории. Монохроматический свет проходит через две

очень маленькие и параллельные щели. Когда свет из двух щелей попадает в

точку на экране, возникают конструктивные или разрушительные помехи. В

результате на экране появится либо яркая, либо темная полоса (бахрома).

Когда обе волны света перемещаются на одинаковое расстояние, они

появляются на экране в фазе и конструктивно интерферируют. Волны также

будут конструктивно интерферировать (яркие полосы), если разница между

расстояниями, пройденными каждым источником света, равна целой длине

волны. Однако, если различия в расстояниях, пройденных светом, равны

половине длины волны, возникнут разрушительные помехи (темные полосы).

Введение ..................................................................................................... 5

1. Явление дифракции и методы его исследования ............................. 7

1.1.Понятие и определение дифракции ................................................. 7

1.2.Значение спектроскопии в физике света ....................................... 12

1.3.Пример реализации моделирования дифракционных процессов 17

2. Распространение света в анизотропных средах ............................. 23

2.1.Определяющее соотношение в кристаллах ................................... 24

2.2.Распространение плоской волны в кристаллах ............................. 28

2.3.Двухосные и одноосные кристаллы .............................................. 33

3. Пример моделирования дифракции ................................................ 40

Заключение ............................................................................................... 51

Список литературы .................................................................................. 52

1. Перельман, Я.И. Занимательная физика. Книга первая / Я.И. Перельман. -

М.: Центрполиграф, 2017. - 252с.

2. Рейф, Ф. Берклеевский курс физики. Статистическая физика / Ф. Рейф. -

Наука, 2017. - 264 с.

3. Савельев, И.В. Курс физики, т.т. 1-5 / И.В. .Савельев. - М.: Наука, 2016. -

155 с.

4. Сивухин, Д.В. Общий курс физики, т.т. 1-5 / Д.В. Сивухин.- М.: Высшая

школа, 2018. - 325 с.

5. Трофимова, Т.И. Краткий курс физики / Т.И. Трофимова.- М.: Высшая

школа, 2017. - 124 с.

6. Фейнман, Р., Лейтон, Р. Фейнмановские лекции по физике. т.т. 1-9/ Р.

Фейнман, Р. Лейтон, М. Сэндс. - М.: Мир, 2018. - 442 с.

7. Averchenko A V, Zotov A M, Korolenko P V, Pavlov N N 2020 Helical beams

in information systems with open channels of radiation spread Bulletin of the

Russian Academy of Sciences: Physics 84 1 15-18 DOI:

10.3103/S1062873820010050

8. Aksenov V, Dudorov V, Kolosov V 2019 Optika atmosfery i okeana 32 792

9. Korolenko P V 2020 Wave Beams with a Fractal Structure, Their Properties and

Applications: A Literature Review Physics of Wave Phenomena 28 4 pp 313-

325. DOI: 10.3103/S1541308X2004007X

10. Cho Y K, Kim K 2010 Increasing the orbital angular momentum of a fractal

beam In 10th IEEE International Conference on Nanotechnology pp 312–315.

DOI: 10.1109/NANO.2010.5697898

11. Zotov A M, Korolenko P V, Mishin A Y, Ryzhikova Y V 2019 Physical Basics

of Neuroaesthetics Moscow University Physics Bulletin 74 6 pp 625–630 DOI:

10.3103/S0027134919060262

12. Muzichenko Ya, Zinchik A, Stafeev S 2010 Sci.Tech. J. Inf. Technol. Mech.

Opt. 6 22

13. Horváth P, Šmíd P, Vašková I, Hrabovský M 2010 Koch fractals in physical

optics and their Fraunhofer diffraction patterns Optik 121 2 pp 206–213 DOI:

10.1016/j.ijleo.2008.06.010

14. Sroor H, Naidoo D, Miller S W, Nelson J, Courtial J, Forbes A 2019 Fractal light

from lasers Physical Review A 99 1 013848 DOI: 10.1103/PhysRevA.99.013848

15. Aksenov V P, Dudorov V V, Kolosov V V, Venediktov V Y 2019 Probability

distribution of intensity fluctuations of arbitrary-type laser beams in the turbulent

atmosphere Optics eexpress 27 17 pp 24705-24716 DOI: 10.1364/OE.27.024705

16. Aksenov V P, Pogutsa C E 2013 The effect of optical vortex on random

Laguerre-Gauss shifts of a laser beam propagating in a turbulent atmosphere

Atmospheric and Oceanic Optics 26 1 pp 13 – 17 DOI:

10.1134/S1024856013010028