Читать онлайн «Моделирование физических явлений на ЭВМ. Методическое пособие. Ч.VI»

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЙ УЧЕБНО-НАУЧНЫЙ ЦЕНТР МОДЕЛИРОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ НА ЭВМ Часть VI Прохождение света через границу раздела сред и интерференционные явления в многослойных структурах  НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЙ УЧЕБНО-НАУЧНЫЙ ЦЕНТР Кафедра физики Краснов А. А. , Макаров О. А. , Мезенцев Н. А. , Пиндюрин В. Ф. МОДЕЛИРОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ НА ЭВМ Методическое пособие Часть VI Прохождение света через границу раздела сред и интерференционные явления в многослойных структурах Новосибирск 2000  Пособие относится к серии учебно-методических материалов по спецкурсу "Моделирование физических явлений на ЭВМ", преподаваемого учащимся Специализированного учебно-научного центра Новосибирского государственного университета (СУНЦ НГУ − бывшая Физико- математическая школа им. М. А. Лаврентьева). В настоящем пособии рассмотрены простые решения уравнений Максвелла для электромагнитных волн в вакууме и веществе. Дается вывод уравнений, описывающих явления преломления и отражения света на плоских границах раздела двух сред, а также алгоритм расчета для отражения света от многослойной структуры. Приводится набор задач для самостоятельного решения. Предлагаемое пособие заметно отличается от других учебно- методических материалов курса. Материал пособия достаточно сложен для учащихся СУНЦ НГУ как по рассматриваемой теме, так и по используемому математическому аппарату. В то же время в пособии приводятся тексты готовых модулей необходимых функций, с использованием которых относительно легко моделируются на ЭВМ практически все предлагаемые задачи. В силу указанных особенностей настоящее пособие ориентировано на тех учащихся СУНЦ НГУ, которые уже имеют хорошую подготовку как в физике и математике, так и в решении физических задач на ЭВМ. То есть пособие рассчитано на наиболее подготовленных учащихся и позволяет им расширить свои знания в этой области физики со множеством интересных и красивых явлений. Рецензенты: доцент кафедры физики СУНЦ НГУ Харитонов В. Г. профессор кафедры теор. физики НГУ, к. ф. -м. н. Коткин Г. Л.  Новосибирский государственный университет, 2000 Подготовлено при поддержке ФЦП "Интеграция", проект "Современные компьютерные технологии в ранней профессиональной ориентации и подготовке физиков-исследователей" (рег. № 274) 1  СОДЕРЖАНИЕ Предисловие 3 Введение 5 Свет − электромагнитная волна 7 Распространение света в веществе 10 Формулы Френеля 17 Пример моделирования отражения света от границы раздела двух сред 21 Отражение света от слоистой структуры 24 Пример моделирования отражения света от многослойной структуры 28 Задачи 30 Рекомендуемая литература 43 Приложения: Модуль с функцией для вычисления отражательной способности многослойных структур 45 Модуль с функциями для выполнения действий над комплексными числами 46 Математические действия над комплексными числами 48 2  Предисловие В учебно-методическом пособии "Прохождение света через границу раздела сред и интерференционные явления в многослойных структурах" описываются электромагнитные волны, их распространение в вакууме и среде, прохождение волн через границы раздела сред и через многослойные структуры.