39. Жарық толқыны сынған және шағылғандағы поляризация құбылысын сипатта.

Жарықтың поляризациясы деп жарық толқындарының көлденеңдігі байқалатын толқындық оптика құбылыстарының жиынтығын айтады.

Поляризацияланған жарық деп Е жарық векторының тербелісі белгілі бір бағытта реттелген жарық толқынын айтады. Табиғи жарықта жарық векторының тербелістері ортаның кезкелген нүктесінде барлық мүмкін болаты бағыттарда, бірн-бірі тез, әрі бейберекет алмастыра отырып, жасалады. Поляризация құбылысын тек көлденең толқындар үшін бақылауа болады.

Егер Е векторының тербістері сәуле арқылы өтетін тек бір жазықтықта жасалатын болса, онда толқын жазық поляризацияланған болады. Е векторы тербеліс жасайтын жазықтық поляризация жазықтығы деп аталады. Поляризацияның басқа түрінде Е векторы толқынның таралу бағытын ось етіп айналады және сонымен қатар модулі бойынша периодты өзгереді. Осы жағдайда Е векторының ұшы эллипс сызады. Осындай толқынды эллипстік поляризацияланған толқын деп атайды. Ал егер Е векторының ұщы шеңбер сызатын болса, онда толқын дөңгелек бойынша поляризацияланған болады.

Диэлектриктердің бөлу шекарасындағы электромагниттік сәуленің поляризациялану дәрежесін зерттеу шағылған және сынған сәулелердің поляризациялану дәрежесі табиғи сәуленің түсу бұрышына және диэлектриктердің сыну көрсеткіштернің қатынасына тәуелді болатындығын көрсетті. Егер табиғи жарық сәулесі диэлектриктерді бөлу шекарасына кезкелген бұрышпен түсетін болса, онда оған сәйкес шағылған сәуле енді шала емес, толық полярзацияланған яғни жазық поляризацияланған сәуле болады екен. Ал сынған сәуле шала поляризацияланған күйі қалады, бірақ оның пол-у дәрежесі барынша жоғары болады. бұрышы мына шартты қанағаттандырады:

(1)

1. Қатынасын 1815 жылы ағылшын физигі Д. Брюстер тапқан, ол Брюстер заңы, ал – Брюстер бұрышы деп аталады.

Табиғи жарық сәулесі диэлектриктерді бөлу шекарасына Брюстер бұрышымен түскенде, шағылған және сынған сәулелрдің арасындағы бұрыш 90-қа тең болады. Оны Брюстер заңы мен Снеллиустың сыну заңын бірге қарастырып, аықтауға болады:

40) Поляризацияланған жарықтың интенсивтілігін Малюс заңымен түсіндір.

Малюс Заңы —  анализатордан  өткен сызықты  поляризацияланған  жарық қарқындылығының cosα-ге  пропорционал  азаятындығын өрнектейтін заң; мұндағы α — жарық поляризациясы жазықтығы мен прибор (анализатор) арасындағы бұрыш.

Бұл заңды 1810 жылы француз физигіЭ.Л. Малюс (1775 — 1812) ашқан. Егер І₀ және І — анализаторға түсетін және одан шығатын жарық қарқындылықтарын сипаттаса, онда Малюс Заңы бойынша:

І=І₀cos²α

түрінде орындалады. Өзгеше (сызықтыемес) поляризацияланған жарықты екі сызықты поляризацияланған құраушылардың қосындысы түрінде қарастыруға болады. Олардың әрқайсысы үшін Малюс Заңы орындалады. Барлық поляризациялық приборлардан өтетін жарық қарқындылығы Малюс Заңы бойынша есептеледі, ал Малюс Заңы ескермейтін, α-ға тәуелді болатын шағылу кезіндегі шығындар басқа тәсілмен қосымша анықталады. 

Жарық қарқындылығын өлшеуге арналған оптик. құрал — поляризациялық фотометрдің құрылысы Малюс Заңына негізделген. Жарық өз жолында поляризатор мен анализатор арқылы өтсін, ал поляризациялық жазықтық арасындағы бұрыш φ тең (3 ,4 - сурет).

4 - сурет. Кеңістіктегі поляризация

Поляризатордан соң жарық шығады, интенсивтілігі I_0. Малюс заңына байланысты анализатордан соң жарық алынады, оның интенсивтілігі мынадай теңдеумен анықталады:

Теңдеудің дұрыстығына көз жеткізу қиын емес, егер де интенсивтік амплитуда Ек вадратына пропорционал екенін еске түсірсек.

Егер жартылай полярланған жарықты анализатор арқылы өткізсек, онда өтетін жарықтың интенсивтілігі I анализатор поляризациялық жазықтықтың орналасуына байланысты өзгереді. Егер анализатор жазықтығының поляризациясы және өздік тербелістердің бөліктенген полярлық жарығы сәйкес келсе, максималды мәнге жетеді. Егер осы жазықтықтар бір-біріне препендикуляр болса жарық интенсивтілігі анализатор арқылы өтетін минималды мәнге ие болады.