Плоскость падения
Пло́скость паде́ния — плоскость, содержащая волновой вектор волны, падающей на рассматриваемую поверхность, и вектор нормали к данной поверхности[1][2]. Понятие используется при анализе отражения и преломления электромагнитных (или, реже, упругих) волн на границе двух сред. При вертикальном () падении волны это понятие теряет смысл.
Плоскостью падения, по сути, является не одна плоскость, а вся совокупность плоскостей, ортогональных произведению .
При рассмотрении изотропных сред слова «волновой вектор» в данном контексте можно заменить на «луч». Однако в случае анизотропных кристаллов луч не всегда сонаправлен с волновым вектором, а законы отражения и преломления привязываются именно к волновому вектору[3].
При зеркальном отражении волновой вектор отражённой волны также лежит в плоскости падения, а если имеет место ещё и преломление, то волновой вектор преломлённой волны оказывается в той же плоскости.
Угол между и называется углом падения, угол между и — углом отражения, а угол между и — углом преломления. Чаще всего , а связь и задаётся законом Снеллиуса.
Для оценки коэффициентов отражения и преломления существенна поляризация падающей электромагнитной волны, а именно ориентация вектора напряжённости электрического поля по отношению к плоскости падения. Если располагается в плоскости падения, волна называется -поляризованной. Если перпендикулярен плоскости падения, волна называется -поляризованной (от нем. senkrecht = перпендикулярный). Согласно формулам Френеля, распределение интенсивности между отражённым и преломлённым лучами для - и - поляризаций различно.
Примечания
- ↑ И. Е. Тамм Основы теории электричества, 8-е изд., М.:Наука (1966), c. 485: «Плоскостью падения... называется плоскость, проходящая через направление падающей волны и через нормаль к пограничной поверхности»
- ↑ В. П. Акимов, Б. Б. Лебедев Электродинамика Архивная копия от 27 мая 2023 на Wayback Machine, Изд-во СПбГУ (2012), с. 48: «под плоскостью падения будем понимать плоскость, проходящую через нормаль к поверхности раздела сред параллельно направлению распространения волны»
- ↑ Е. Н. Аксёнова Общая физика. Оптика (главы курса), М.:Лань (2018), c. 55: «направление лучей в анизотропных кристаллах может не совпадать с перпендикуляром к волновым поверхностям...», с. 57: «закон преломления... относится к волновым нормалям,.. а не к лучам»