2.3.2. Способы получения поляризованного света

С уществует три основных принципиально различных способа- получения поляризованного света: призма Николя, основанный на дихроизме кристаллов и использующий явление поляризации при отражении.

Принцип действия призмы Николя основан на двух известных оптических явлениях - двойном лучепреломлении и полном внутреннем отражении. Призма Николя (рис.2.21) состоит из двух призм кристаллического исландского шпата, которым придана специальная форма. Призмы склеены между собой при помощи канадского бальзама, у которого показатель преломления меньше, чем у исландского шпата. Неполяризованный луч света, падающий на скошенную грань призмы, в результате двойного лучепреломления расщепляется на два луча, поляризованных во взаимно перпендикулярных плоскостях. Для одного из них угол падения на границу склейки превосходит предельный угол полного внутреннего отражения, благодаря чему этот луч отводится в сторону. Вышедший через активную грань луч является полностью поляризованным.

Явление ДИХРОИЗМА состоит в том, что некоторые кристаллы характеризуются большим поглощением света, поляризованного в определенной плоскости, тогда как свет, поляризованный в другой (перпендикулярной к первой) плоскости, проходит почти без поглощения. Очень сильным дихроизмом в видимых лучах обладает кристалл ТУРМАЛИНА (минерала сложного состава). В нем обыкновенный луч почти полностью поглощается на длине в 1 мм. Это обстоятельство используется для изготовления поляризационного устройства (ПОЛЯРОИД).

Явление поляризации света при отражении состоит в том, что лучи, отраженные от поверхности диэлектрика также могут быть поляризованными (частично или полностью). Рассмотрим подробнее это явление.

Лекция 6

(Закон Брюстера. Закон Малюса. Вращение плоскости поляризации.)

2.3.3 Закон Брюстера

Закон Брюстера позволяет определить угол падения (угол Брюстера), при котором отраженный от поверхности данного диэлектрика луч, полностью поляризован:

(2.11)

Е сли луч света падает на поверхность диэлектрика под углом Брюстера, то отраженный луч является полностью поляризованным, причем плоскость колебаний вектора Е перпендикулярна плоскости падения, а угол, образованный отраженным и преломленным лучами, составляет . Проведем доказательство этого утверждения. При доказательстве будем исходить из опытного факта существования для каждого диэлектрика определенного угла падения неполяризованного света, при котором отраженный луч полностью поляризован, и его плоскость поляризации совпадает с плоскостью падения (см. рис. 2.22)

Прошедший в диэлектрик луч содержит две компоненты, соответствующих двум взаимно-ортогональным поляризациям. Однако в нем преобладает компонента с плоскостью колебаний, совпадающей с плоскостью падения. На рисунке 2.23 показана только эта компонента падающего и преломленного лучей.

Обозначим амплитуды векторов напряженности в первой и второй средах указанной компоненты электромагнитной волны соответственно и .

М ы знаем, что при переходе через границу двух диэлектриков нормальная составляющая вектора напряженности электрического поля уменьшается пропорционально отношению диэлектрических проницаемостей, а тангенциальная составляющая остается неизменной, т.е.