2.3.4 Закон Малюса

Закон Малюса гласит: интенсивность света, прошедшего через анализатор, равна интенсивности света, прошедшего через поляризатор, умноженной на квадрат косинуса угла, образованного между поляризатором и анализатором:

(2.18)

В данном случае используются две поляризационные пластинки (см. рис.2.24). Неполяризованный свет падает на первую из них, называемую поляризатором; прошедшая через поляризатор компонента светового пучка поляризована.

О риентация плоскости колебаний вектора прошедшей волны соответствует ориентации поляризатора. Интенсивность меньше, чем у естественного света:

.

Через вторую поляризационную пластинку, называемую анализатором, проходит часть поляризованной волны с поляризацией, параллельной анализатору. Интенсивность снова уменьшается:

(Учитывая, что интенсивность электромагнитной волны пропорциональна квадрату амплитуды напряженности электрического поля, мы приходим к формуле закона Малюса.) При параллельных поляризаторах интенсивность прошедшего света максимальна:

,

при скрещенных – минимальна:

2.3.5 Вращение плоскости поляризации

В прозрачных аморфных телах, а также в кристаллах кубической системы может возникать двойное лучепреломление под влиянием внешних воздействий, например, при механических деформациях тел. Поместим стеклянную пластинку между скрещенными поляризаторами как на верхнем рисунке (рис.2.25). Пока стекло не деформировано, такая система света не пропускает. Если же пластинку подвергнуть сжатию, свет через систему начинает проходить; экран будет испещрен цветными полосами. Каждая такая полоса соответствует одинаково деформированным местам пластинки. Эффект вращения плоскости поляризации в пластинке оказывается различным для различных длин волн. На этом основан оптический метод исследования напряжений.

Возникновение двойного лучепреломления в жидкостях и в аморфных твердых телах под воздействием электрического поля было обнаружено Керром в 1875 г. Это явление получило название эффекта КЕРРА. Схема установки для наблюдения эффекта Керра показана на нижнем рисунке (рис.2.26). Ячейка Керра представляет собой сосуд с жидкостью, в который введены пластины конденсатора. Э ффект Керра объясняется различной поляризуемостью молекул по разным направлениям. В отсутствие поля молекулы ориентированны хаотическим образом. Под действием поля молекулы поворачиваются, происходит поляризация жидкости, при этом она становится оптически анизотропной. Ячейка Керра используется как практически безинерционный оптический затвор.

Известно двойное лучепреломление жидких сред, молекулы которых имеют вытянутую форму, под действием ультразвука (акустическое двойное лучепреломление).

Некоторые растворы (например, водный раствор сахара) обладают способностью вызывать вращение плоскости поляризации проходящего через них плоскополяризованного света /оптически активные вещества/ Угол поворота плоскости поляризации пропорционален длине пути света в растворе и концентрации активного вещества с: , где - удельная постоянная вращения.

ЭФФЕКТ ФАРАДЕЯ - вращение плоскости поляризации веществом, помещенным в магнитное поле; при этом угол поворота пропорционален напряженности магнитного поля: .

Лекция 7

(Взаимодействие света с веществом. Классическая теория дисперсии.)