Logo
Logo

Свето-звуковые эффекты

Условие

Коэффициент преломления среды может варьироваться за счет механических деформаций. В частности, стоячая акустическая волна создает пространственный периодический паттерн, который может использоваться для дифракции света.
Простейший случай дифракции является дифракция Брэгга. В таком режиме свет падает под углом, частично отражаясь от структуры с периодически меняющимся показателем преломления.
Рассмотрим стоячую звуковую волну с длиной волны $\Lambda$, которая создает периодические неоднородности показателя преломления вдоль оси $x$ с такой же длиной волны. Монохроматический свет с длиной волны $\lambda$ в данной среде падает под углом $\theta$ (см. рисунок), частично отражаясь от соседних слоев с одинаковой фазой стоячей волны. При этом возникает интерференция волн света, отраженных, от разных слоев так, что отраженные под определенным углом волны света имеет разницу по фазе, кратную $2\pi$. Эти волны суммируются и создают дифракционный пик. В остальных же направлениях волны имеют разные фазы и суммируясь создают нулевое результирующее поле.

A1  1.00 Найдите условие для угла $\theta$, при котором будут возникать дифракционные пики.

A2  3.00 Допустим, что участок среды, где возникает дифракция, имеет ширину $L$ вдоль оси $x$, $L\gg{\lambda}$. Найти отклонения угла от оптимального, при котором дифракция исчезает (иными словами, угловой размер дифракционных пиков).