49. Поляризация света. Поляризация при двойном лучепреломлении.

Поляризация — это явление направленного колебания векторов напряженности электрического поля E или напряженности магнитного поля H. Плоская электромагнитная волна является поперечной волной и представляет собой процесс распространения взаимно перпендикулярных колебаний вектора напряженности электрического поля Е и вектора напряженности магнитного поля Н (Рис. 10а). В естественном свете плоскость колебаний вектора E (и вектора H) в непрерывно меняется. Свет, в котором колебания вектора E подчиняются некоторой закономерности, называется поляризованным. Если колебания вектора E происходят в одной плоскости, то волна называется плоско поляризованной

или линейно поляризованной.

Если же колебания вектора Е совершаются так, что его конец описывает круг (рис. 10б) или эллипс (рис. 10в), то свет называется поляризованным по кругу или эллиптически поляризованным, соответственно. Свет, в котором колебания одного

направления преобладают над колебаниями других направлений, называется частично поляризованным.

Поляризация при двойном лучепреломлении. Во многих прозрачных средах скорость света одинакова по всем направлениям. Такие среды называются изотропными. Но в некоторых кристаллах скорость света в различных направлениях неодинакова. Такие среды называются анизотропными. Анизотропными средами являются, например, кристаллы кварца и исландского шпата. Еще в конце XVII века было обнаружено, что кристалл исландского шпата (CaCO₃) раздваивает проходящие через него лучи. Это явление получило название двойного лучепреломления. Один из этих лучей удовлетворяет обычному закону

преломления и лежит в одной плоскости с падающим лучом и нормалью к преломляющей поверхности. Этот луч называют обыкновенным (о). Для другого луча, называемого необыкновенным (e), закон преломления света не выполняется. Двойное лучепpеломление позволяет постpоить совеpшенные поляpизатоpы. Пpизма Николя состоит из двух пpямоугольных пpизм из исландского шпата. Падающий луч pазбивается на обыкновенный (о) и необыкновенный (е). Пеpвый сильнее пpеломляется, чем втоpой, и на гpанице исландский шпат – канадский бальзам испытывает полное внутpеннее отpажение, т.е. целиком отклоняется в стоpону. Только необыкновенный луч пpоходит пpизму. На выходе пpизмы имеем плоскополяpизованный луч.

50. Закон Малюса. Вращение плоскости поляризации.

В 1809 году французский инженер Э. Малюс открыл закон, названный его именем. В опытах Малюса свет последовательно пропускался через две одинаковые пластинки из турмалина (прозрачное кристаллическое вещество зеленовато окраски). Пластинки можно было поворачивать друг относительно друга на угол φ. Интенсивность прошедшего света оказалась прямо пропорциональной cos² φ:

Поставим на пути естественного светового пучка два поляроида так, чтобы их оптические оси были перпендикулярны друг другу. Свет через эту систему поляроидов не пройдет:первый поляроид превратит естественный свет в линейно

поляризованный, который поглотится во втором. Поместим теперь на пути светового пучка кювету с раствором сахара. Мы увидим, что поле зрения просветлилось. Повернув поляроид вправо на некоторый угол j, мы опять добьемся полного затемнения поля зрения.Таким образом, при прохождении линейно поляри-

зованного света через раствор сахара плоскость поляризации повернулась на некоторый угол. Вещества, вызывающие поворот плоскости поляризации, называются оптически активными.