פרק 4: מקדם שבירה

1. המנסרה 4.2 סוגי ספקטרומטרים 4.3 פרק 4: מקדם שבירה נפיצה n(l) Dispersion 4.1 כיול עם אפס כנקודת יחוס קיבול חום Optronics 4 Refraction Index

2. א +Z c vi ni = +V -V קיטוב ב +Z +d -d L מקדם שבירה ומקדם דיאלקטרי המקדם הדיאלקטרי הוא מדיד להשפעת שדה חשמלי על ההתפלגות המרחבית של המטענים בחומר ("פולריזציה") n = e1/2 P = L d Optronics 4 Refraction Index

3. +Z +Z +Z +Z time קיטוב ע"י שדה חשמלי M + DEEF Mdp מידת הקיטוב, dP, ע"י שדה חשמלי הוא תהליך. • הוא תלוי ב-: • חומר • שדה • זמן לחומר לוקח זמן עד שהוא מתאים את עצמו לשינוי בשדה חשמלי אם השדה משתנה בתדירות גבוהה, יהיה פחות קיטוב עבור אותו החומר, באותה עוצמת שדה Optronics 4 Refraction Index

4. אפקט אלקטרו-אופטי גביש אלקטרו-אופטי n=f(V) V1n1 V2n2 מאפנן אלקטרו-אופטי Optronics 4 Refraction Index

5. n [Hz] e(H20) n l0 l v DC 81 4.6 x 108 79 3.7 x 109 66 1.7 x 1010 61 7.5 x 1010 29 3.8 x 1012 1.41 5.1 x 1014 1.33 מקדם השבירה של המים המקדם הדיאלקטרי (ומקדם השבירה) יורדים עם התדירות Optronics 4 Refraction Index

6. n 1.9- 1.8- 1.7- 1.6- 1.5- 1.4- 1.3- 1.2- 1.1- l מקדם השבירה כתלות באורך הגל המקדם הדיאלקטרי ומקדם השבירה יורדים עם התדירות, כלומר עולים עם אורך הגל התווך כשדה חשמלי הומוגני פונקציה מונוטונית עולה עם עליית אורך הגל vi = nli Optronics 4 Refraction Index

7. תופעות באינטראקציה גא"מ וחומר בליעה נשאר בתווך בליעה ופליטה It Ii Ir Ia מבוא לאלקטרואופטיקה עבירות

8. מוצקים שקופים הם מבודדים חומרים שקופים יהלום פוליאתילן מים האטמוספרה יבשNaCl זכוכית נקיה בליעה התווך כאוסף של רזונטורים קוונטיים DE=hn =hc/l בתהליכי בליעה מתקיים: אם קיימות בתווך, שתי רמות עם הפרש DE, הבליעה אפשרית. אם אין הפרש רמות כזה, לא מתרחשת בליעה. Optronics 4 Refraction Index

9. בליעה hn + N0 N1 hn + N0 N1 פליטה +Z אפשריים רק אם: DE = hn= hc/l אנרגית מעבר בין רמות של אטום Optronics 4 Refraction Index

10. רמת ההולכה hn Eg hn רמת הערכיות בליעה ופליטה במוצקים Eg<hn למוצקים שקופים יש Eg גדול יותר מהאנרגיה של פוטון בנראה. הם מבודדים חשמליים. למוצקים יש פסי בליעה Silica (SiO2) Alumina לבנה בגלל פיזור Optronics 4 Refraction Index

11. A Ia 1.0- A= Ii 0.9- 0.8- 0.7- 0.6- 0.5- +Z 0.4- לגז דליל יש קווי בליעה 0.3- 0.2- 0.1- l בליעה של תווך כאוסף רזונטורים קוונטיים Optronics 4 Refraction Index

12. ספקטרום קווי של אטום המימן בנראה -צילום E [eV] הקווים הרבה יותר דקים. יש הרחבה בגלל אמצעי הצילום והעתקה l[nm] http://perg.phys.ksu.edu/vqm/tutorials/hydrogen/ http://www.colorado.edu/physics/2000/quantumzone/index.html Optronics 4 Refraction Index

13. A 1.0- 0.9- 0.8- 0.7- 0.6- 0.5- +Z +Z +Z 0.4- 0.3- 0.2- 0.1- l בליעה של תווך כאוסף רזונטורים קוונטיים בגז צפוף, בנוזל, במוצק: פסי בליעה הרמות מושפעות מהשדה של גרעינים קרובים התרחבות, עם עליית מספר פרודות, עד ל"רצף" Optronics 4 Refraction Index

14. A n 1.0- 0.9- 0.8- אזור שקוף "חלון" 1.8- 0.7- אזור שקוף 0.6- 1.6- 0.5- 0.4- 1.4- 0.3- 0.2- 1.2- 0.1- l מקדם השבירה בתווך עם אוסצילטורים גלאי או מקור קרינה איזור שקוף בתווך עם רזונטורים בתווך אמיתיn nבתווך הומוגני האם תתכן חוסר רציפות מקרו-סקופית בתכונה פיסיקלית? Optronics 4 Refraction Index

15. A n Dl 1.6 1.5 1.4 lS l0 lL 1.3 1.2 n יורד בחלון, כאשר מתקרבים לפס בליעה. (באים מאורך הגל קצר לארוך) השפעת פסי הבליעה למהירות הגל לפי המודל של Helmholtz 4 אפשרויות בכולן,בתוך הפס בליעה n עולה מהירות האור הנמוכה ביותר מהירות האור גבוהה ביותר Optronics 4 Refraction Index

16. A n 1.0- dn/dl ~ Dn/Dl שיפוע שלילי 0.9- 0.8- 1.8- תחום העבודה של חלון 0.7- חלון ספקטרלי 0.6- 1.6- 0.5- 0.4- 1.4- 0.3- 1.2- 0.2- 0.1- l מקדם השבירה בפסי בליעה בתחומים השקופים היפוך מגמה מאי 19 Optronics 4 Refraction Index

17. הוכחה ניסיונית של מודל של Helmholtz החזרה, בליעה ומקדם שבירה של מים ב-IR n יורד ועולה בתוך פסי הבליעה Wolfe and Zissis, The Infra-Red Handbook, pp. 3-105 שיעור בית: לאיזה אורך הגל יש מהירות מרבית בתחום ? שיעור בית: איזה עבירות יש לקרינה בעלת אורך הגל האיטי ביותר? Optronics 4 Refraction Index

18. רדיומטר Ir Ii It רדיומטר מדידת גורם העברה והחזרה מפצל אלומה דוגמה נבדקת יותר מורכב Optronics 4 Refraction Index

19. מקסימה בהחזרה בחלק מהבליעות מחושב לפי החזרי פרנל מדידות התנהגות לפי מודל Helmholtz סדר גודל n(l) פסי בליעה והחזרה של מים Optronics 4 Refraction Index

20. Ia It Ir A= T= R= I0 I0 I0 A(l) + T(l)= 1 A(l) = 1 - T(l) הקשר בין בליעה והעברה נתייחס ל: • קרינה היוצאת מהמקור ,או • נתעלם מהקרינה המוחזרת Optronics 4 Refraction Index

21. מסך בתוך חלון lS +lL n l אורכי הגל הקצרים מוסטים יותר 4.2 - המנסרה דיספרסיה (נפיצה) כרומטית הסתה כפולה lS>lL הנפיצותבתחום העבודה של חלון dn/dl = - C [nm-1] nS<nL Optronics 4 Refraction Index

22. lS+lL הסטה כתלות ב-n no sin qi = nS sin qt,S = nL sin qt,L זווית ההעברה, qt, של הקרן בעלת n גדול יותר, קטנה יותר. הקרן מתקרבת יותר אל הניצב nS<nL Optronics 4 Refraction Index

23. lS + lL n lS lL lS>lL nS<nL אורכי הגל הקצרים מוסטים יותר המנסרה no sin qi = nS sin qt,S = nL sin qt,L זווית ההעברה של lS קרובה יותר לניצב qt,S< qt,L Optronics 4 Refraction Index

24. מסך 4.3 - סוגי ספקטרומטרים פליטה לפי התופעה בליעה פיזורי Raman לפי שיטת גילוי הקרינה פילם צילום גלאי בודד עם סיבוב אגד גלאים מקדם שבירה לפי גורם הנפיצה התאבכות ודרך אופטית Optronics 4 Refraction Index

25. קרינה נבחנת עדשות להדמיית החריץ עדשה להדמיית חריץ מישור הגלאי מבנה בסיסי של ספקטרומטר פליטה תא דגימה מחומם Optronics 4 Refraction Index

26. מקור קרינה מכוייל גוף שחור, מנורות התפרקות שני שלבים מבנה בסיסי של ספקטרומטר בליעה 1 - כיול תא דגימה I0(l1) I0(l2) Optronics 4 Refraction Index

27. מבנה בסיסי של ספקטרומטר בליעה 2 - במדידה תא דגימה It(l1) It(l2) מקור קרינה מכוייל טמפרטורת הסביבה לדוגמה: קרינה סגולה נבלעת Optronics 4 Refraction Index

28. סוגי ספקטא מוצק חם, גוף שחור Optronics 4 Refraction Index

29. : woodahl.physics.iupui.edu/Astro100/ +Z ספקטרום בליעה וספקטרום פליטה של אטום מימן (a) (b) http://woodahl.physics.iupui.edu/Astro100/ התאמה בין בליעה ופליטה חומרים בולעים ופולטים באותם אורכי הגל (כמעט) Optronics 4 Refraction Index

30. מודלים לספקטרום של חומרים שנלמד בקורס אטומים גבישים מולקולות כמובן, למולקולות ולגבישים, יש אטומים עד כאן 2009 +1 Optronics 4 Refraction Index

31. ערכים מספריים בכתיב הנדסי 4.21159E-21 4.21x10-21 Optronics 4 Refraction Index

32. ni<nt ni <nt R R מצפוף לדליל מדליל לצפוף 1 1 pll pll qc ppd ppd qi 900 qB qi = 900 qB שימוש בקיטוב בשני המקרים: Rppd > Rpll Optronics 4 Refraction Index

33. הקרינה המוחזרת עשירה יותר בקרינה מקוטבת בניצב למישור הפגיעה Rppd > Rpll כלומר, הקרינה המוחזרת ברובה מקוטבת במקביל למישור המפריד קרינה מוחזרת ממישור מים מקוטבת בעיקר בצורה אופקית קרינה מוחזרת מקיר זכוכית מקוטבת בעיקר בצורה אנכית שימוש במקטב בצילום מאפשרת (ע"י סיסוב המקטב) לסננן קרינה מוחזרת מסנוורת Optronics 4 Refraction Index

34. Optronics 4 Refraction Index