Міністерство освіти і науки, молоді й спорту України

Одеська національна морська академія

Кафедра фізики й хімії Лабораторна робота № 6-3

Закон Малюса.

(Вказівки до лабораторної роботи

Склав доц. Горюк А.А.

Затверджено на засіданні кафедри,

протокол № 2 від 29 вересня 2011 р.

Одеса - 2011

1.Теоретична частина.

1.1. Загальні уявлення про поляризацію світлових хвиль

Явище поляризації характерно тільки для поперечних хвиль, у яких напрямок коливань перпендикулярний до напрямку поширення хвилі, і, отже, може бути виділена площина коливань (площина поляризації), що проходить через напрямок коливань і напрямком поширення хвилі. Прикладом поперечних хвиль є електромагнітні (світлові) хвилі, у яких коливання векторів напруженості електричного й магнітного полів (вектори і ) перпендикулярні один одному і напрямку поширення хвилі ( ) – рис. 1. При розгляді світлових явищ вектор напруженості електричного поля будемо надалі називати світловим вектором. Площина, в якій виконує коливання світловий вектор, називається площиною поляризації (площина ЕОх – рис.1).

Помітимо, що раніше площиною поляризації називали площину коливань вектора , однак таке визначення виявилося невдалим і його замінили на наведене. При розгляді явища поляризації досить указати напрямок коливань світлового вектора (або, що те ж саме, площину поляризації), тому надалі площину, у якій відбуваються коливання вектора (площина HOх) розглядатися не буде.

Рис.1.

У звичайних джерел світла, що складаються з великої кількості атомів, що випускають світлові хвилі незалежно один від одного, випромінювання складається з набору хвиль із довільними напрямками коливань світлового вектора . Світло із усілякими рівноймовірними орієнтаціями світлового вектора називається природним.

Світло, у якому напрямки коливань світлового вектора якимось чином упорядковані називається поляризованим. Розрізняють три типи поляризованого світла:

1. Частково поляризоване світло – це світло, у якого є переважна орієнтація світлового вектора;

2. Лінійно поляризоване (або плоскополяризоване) світло – це світло, у якого світловий вектор коливається в одному, строго визначеному напрямку;

3. Еліптично поляризоване світло – це світло, у якого кінець світлового вектора описує еліпс. В окремому випадку, коли світловий вектор описує коло, ми маємо справу із циркулярно поляризованим (поляризованим по колу) світлом. Якщо еліпс вироджується в пряму, то світло стає плоскополяризованим. Розрізняють ліво-циркулярну і право-циркулярну поляризації світла в залежності від того, в якому напрямку повертається світловий вектор (ліворуч чи праворуч, якщо дивитися назустріч променю). Лінійно поляризоване світло можна розглядати як лінійну комбінацію ліво- та право-циркулярної складової поляризації.

На рис. 2 наведені графічні позначення природного й різних видів поляризованого світла. Тут у верхньому рядку точка означає, що світло поширюється перпендикулярно до площини рисунка; у нижньому рядку - світло поширюється в площині рисунка праворуч. Тут риска означає, що світловий вектор коливається в площині рисунка, а точка – перпендикулярно до цієї площини.

Надалі площину, у якій відбуваються коливання світлового вектора , будемо називати площиною поляризації (площина EOх – рис. 1).

а - природне світло, б - частково поляризоване світло, в –лінійно поляризоване світло, г - еліптично поляризоване світло

Рис. 2