Вопрос 19. Поляризации света. Свет естественный и поляризованный. Закон Малюса.

Электромагнитную волну, в кот вектор Е и вектор Н лежат во вполне определенный п-тях, назыв плоскополяризованной. Плоскость, проходящая через эл вектор Е в направлении распросторанения элмаг волны, явл плоскостью поляризации. Плокополяризованную волну излучает отдельный атом. В ест свете, идущем от солнца, накаленной нити лампы и тд, складываются неупорядоченные излучения множества хаотически ориентированный атомов, поэтому направление Е не выдерживается в одной п-ти. Также свет можно рассматривать как наложение плокополяризованных волн с хаотической ориентацией по всем возможным перпендикулярным лучу направлениям.

Если выбрать 2 любые взаимно перпенд п-ти, проходящие через луч ест света, и спроецировать векторы Е на п-ти, то в среднем эти проекции будут одинаковы. Поэтому ест свет удобно изображать как прямую, на кот расположено один число тех и других проекций в виде точек и черточек. Луч света, сост из ест и поляриз составляющих и назыв частично поляризованным, причем соотношение числа черточек и точек отражает степень поляризации, те долю интенсивности поляризованной составляющей относительно полной интенсивности света.

Если плокополяризованный свет с амплитудой эл вектора Е₀ падает на анализатор (поляризатор, кот исп для нализа поляриз света), то он пропустит только составляющую, равную: Е=Е₀cosφ, где φ – угол между гл плоскостями поляризатора Р и анализатора А. Тк интенсивность света пропорциональна квадрату амплитуды колебаний, то получаем: I=I₀cos²φ, где I₀ – интенсивность плоскополяр света, падающего на анализатор, I – интенс света, вышедшего из анализатора. Это з Малюса. Если при повороте анализатора относительно падающего луча как оси вращения интенс прошедшего света не изм, то свет может быть ест, елси при этом интенс изм по з Малюса, то пад свет – плоскопол.

Билет 20. Способы получения поляризованного света. Призма Николю.

Поляризация при отражение и преломление 2 диэлектриков. При отражение от границы 2 диэлектриков ест свет частично поляризуется. В отраженном луче преобладают колебания, перпенд п-ти падения, а в преломленном – пар ей. Если угол tgi_Б=n (закон Брюстера), где tgi_Б – угол Брюстера или угол полной поляризации, n – относительный показатель преломления 2 сред, то отраженный угол полностью плоскополяризован. Преломленный луч при выполнении з Брюстера частично поляризован, при этом степень его поляризации наибольшая. При полной поляризации отраж света между преломленным и отраженным лучами 90. таким образом, граница 2 диэлектриков или диэлектрика и вакуума явл поляризатором.

Поляризация света при двойном лучепреломлении. Некот прозрачные кристаллы обладают св-ом лучепреломления: при попадании света на кристалл луч раздваивается. Для одного из лучей выпол законы преломления и поэтому этот луч назыв обык, для другого – не выпол и луч назыв необык. Двойное лучепреломление при норм падении света на пов-ть кристалла показано на рис: обыкновенный луч, как это следует из закона преломления, проходит не преломляясь, необык – преломляется.

Направления, вдоль кот двойного лучепреломления нет и оба луча обык и необык – распр с одной с-тью, назыв оптическими осями кристалла. Если такое направление одно, то кристаллы назыв одноосновными (исландский шпат, кварц, турмалин). П-ть, проходящая через оптич ось и падающий луч, явл главной. Колебания обык луча перпенд гл п-ти, а необык – лежат в гл п-ти, те эти лучи поляризованы во взаимно перпенд п-тях.

Призма Николя. Это призма из исландского шпата, разрез по диагонали и склеенную канадским бальзамом К (n=1,55). Подобрав соотв образом углы призмы, можно обесп полное отражение обык луча на границе с канадским бальзамом. Отр луч в этом случае поглащ зачерненной нижней гранью или выводится из кристалла.