5.1 Естественный и поляризованный свет. Типы поляризации. Степень поляризации.

Естественный свет - свет, в котором колебания вектора напряженности Е электрического поля происходят по всевозможным направлениям в плоскости, перпендикулярной направлению распространения. Поляризованный свет - свет, в котором колебания вектора Е каким-либо образом упорядочены.

Типы поляризации:

1. Линейная - возникает, если электрический вектор Е сохраняет свое положение в пространстве.

2. Круговая - возникает, когда электрический вектор Е вращается вокруг направления распространения волны с угловой скоростью, равной угловой частоте волны, и сохраняет при этом свою абсолютную величину. Такая поляризация характеризует направление вращения вектора Е в плоскости, перпендикулярной лучу зрения.

3. Эллиптическая – возникае, когда электрический вектор Е вращается и описывает. Эллиптическая и круговая поляризация бывает правой (вращение вектора Е происходит по часовой стрелке, если смотреть навстречу распространяющейся волне) и левой (вращение вектора Е происходит против часовой стрелки, если смотреть навстречу распространяющейся волне)

Количественно поляризация характеризуется степенью поляризации Р:

P = (Imax - Imin) / ( Imax + Imin), где Imax , Imin - наибольшая и наименьшая плотность потока электромагнитной энергии через анализатор.

5.2 Поляризаторы и анализаторы. Прохождение света через совершенные и несовершенные поляризаторы. Закон Малюса.

Поляризаторы – приборы, служащие для получения поляризованного света. Анализаторы - это приборы, с помощью которых можно проанализировать, является ли свет поляризованным.

Закон Малюса: Интенсивность света, прошедшего через поляризатор, прямо пропорциональна произведению интенсивности падающего плоско поляризованного света I₀ и квадрату косинуса угла между плоскостью падающего света и плоскостью поляризатора: .

Совершенный поляризатор – в котором происходит полное поглощение электромагнитных волн, поляризованных перпендикулярно плоскости поляризатора. Несовершенный – частично задерживает перпендикулярные его плоскости колебания.

5.3 Поляризация света при отражении. Закон Брюстера.

Если угол падения света на границу раздела двух прозрачных диэлектриков отличен от нуля, то отраженный и преломленный лучи частично поляризованы. В отраженном луче преобладают колебания, перпендикулярные к плоскости падения. В преломленном луче - колебания, параллельные плоскости падения. Закон Брюстера: Отраженный свет полностью линейно поляризован при угле падения _Бр , удовлетворяющем условию tg _Бр=n2/n1. При этом преломленный свет поляризован не полностью и угол между отраженным и преломленным лучами равен 90°.

5.4 Прохождение света через антизотропную среду. Одноосные кристаллы. Обыкновенная и необыкновенная волны.

Анизотропная среда - попадая в такую среду, линейно поляризованный луч разделяется на 2 когерентных, поляризованных во взаимно перпендикулярных плоскостях луча. Из-за различного состояния поляризации скорость их распространения в этой среде различна и между ними возникает разность фаз D, зависящая от расстояния, пройденного в веществе. Величина D будет определять состояние эллиптической поляризации; в частности, при D, равной целому числу полуволн, поляризация будет линейной.

Одноосные кристаллы - кристаллы, в которых происходит двойное лучепреломление при всех направлениях падающего на них луча света, кроме одного, называемого оптической осью кристалла.

Обыкновенная волна - линейно поляризованная волна, распространяющаяся в одноосном кристалле, и поляризованная в плоскости, перпендикулярной к главному сечению кристалла. Обыкновенная волна распространяется в кристалле во всех направлениях с одинаковой скоростью и характеризуется постянным значением показателя преломления, обозначаемым n₀. Необыкновенная волна - линейно поляризованная волна, распространяющаяся в одноосном кристалле, и поляризованная в плоскости, совпадающей с главным сечением кристалла. Для необыкновенной волны скорость распространения зависит от направления распространения6 для нее значение показателя преломления, максимально отличающееся от n₀, обозначается n_e.