Поляризация при отражении и преломлении

Поляризация возникает при отражении и преломлении света. Это происходит потому, что условия отражения и преломления различны для волн с различной поляризацией.

Поляризация отраженного луча будет полной, если угол между отраженным и преломленным лучом составляет 90^о:

i + r =90^о.

Подставляя это соотношение в закон преломления , получим

.

Угол падения i, удовлетворяющий условию , называется углом Брюстера (рис.29). Уравнение выражает закон Брюстера. Если луч падает под углом Брюстера к поверхности, то отраженный луч будет полностью поляризованным.

Вращение плоскости поляризации

Некоторые вещества, называемые оптически активными, обладают способностью вызывать вращение плоскости поляризации проходящего через них плоскополяризованного света. К таким веществам относятся кварц, киноварь, скипидар, никотин, раствор сахара или винной кислоты в воде. Особенность этих веществ состоит в том, что их молекулы могут существовать по взаиморасположению атомов в двух зеркальных формах, в форме правых и левых изомеров. Эта особенность называется хиральностью.

При прохождении через такие вещества у света плоскость поляризации поворачивается на угол , пропорциональный длине пути l и концентрации с оптически активного вещества:

 = сl,

где  – величина, называемая удельной постоянной вращения.

Если, например, между скрещенными поляризаторами поместить кювету с раствором сахара в воде, то поле зрения просветлится. Чтобы вновь получить темноту, нужно один из поляризаторов повернуть на угол . Зная удельную постоянную вращения  и длину кюветы l, можно определить концентрацию сахара с в воде. Приборы, использующие этот принцип, называются сахариметрами.