3 Устройство и принцип действия поляризаторов (призма Николя, поляроиды).

Призма Николя, которая позволяет отделить необыкновенный луч от обыкновенного. Это достигается за счет полного внутреннего отражения обыкновенного луча. Из кристалла исландского шпата определенным образом выпиливают две призмы (рис. 9), которые склеивают канадским бальзамом (n_к.б. = 1,55). Оптическая ось ОО’ призмы составляет с входной гранью угол 48°. Падая на призму, луч естественного света раздваивается на два луча: обыкновенный (n_о=1,66) и необыкновенный (n_е=1.51). Так как n_e< n_к.б < n_o, то обыкновенный луч, падая на границу раздела «исландский шпат – канадский бальзам» под углом 76,5°, большим предельного, испытывает полное внутреннее отражение и поглощается зачерненной боковой поверхностью СВ. Необыкновенный луч свободно проходит через призму и выходит из нее поляризованным в главной плоскости.

Другим примером поляризаторов, в котором используется явление двойного лучепреломления, являются поляроиды. Их действие основано на анизотропии поглощения в кристаллах, которая состоит в том, что коэффициент поглощения неодинаков для обыкновенного и необыкновенного лучей и зависит от направления распространения света в кристалле. Это явление называется дихроизмом. Примером сильно дихроичного кристалла является турмалин, в котором коэффициент поглощения для обыкновенного луча во много раз больше, чем для необыкновенного. Пластинка турмалина толщиной в 1 мм практически полностью поглощает обыкновенный луч, так что свет, проходящий сквозь нее, оказывается плоско поляризованным. Еще более ярко выраженным дихроизмом обладают кристаллы герапатита. По сравнению с турмалином, размеры кристаллов герапатита невелики. Поэтому для получения поляризатора с необходимой площадью поверхности применяют целлулоидные пленки, в которые введено большое число одинаково ориентированных кристалликов герапатита. Такие пленки и называются поляроидами.

4 Закон Малюса.

Амплитудные значения напряженности светового вектора связаны между собой: ЕА = Ер cos α. (1)

А так как интенсивность света I ~ E2 , то

интенсивность света I, выходящего из анализатора, пропорциональна квадрату косинуса угла α между направлением плоскостей пропускання вектора Е поляризатора и анализатора. I = I₀ • cos² α, (2)

Закон Малюса — физический закон, выражающий зависимость интенсивности линейно-поляризованного света после его прохождения через поляризатор от угла   между плоскостями поляризации падающего света и поляризатора.

где    — интенсивность падающего на поляризатор света,    — интенсивность света, выходящего из поляризатора,    — коэффициент прозрачности поляризатора.

5 Вращение плоскости поляризации оптически активными веществами?

Естественное вращение. Некоторые вещества, называемые оптически активными, обладают способностью вызывать вращение плоскости поляризации проходящего через них линейно поляризованного света. К числу таких веществ принадлежат кристаллические тела (например, кварц, киноварь), чистые жидкости (скипидар, никотин) и растворы оптически активных веществ в неактивных растворителях (водные растворы сахара, винной кислоты и др.).

При прохождении плоско поляризованного света сквозь некоторые вещества плоскость поляризации света поворачивается вокруг направления луча. Это явление называется вращением плоскости поляризации, а вещества, в которых оно наблюдается, - оптически активными веществами.

Оптическая активность характерна для ряда кристаллов, многих чистых жидкостей, растворов и газов. В зависимости от направления вращения плоскости поляризации оптически активные вещества разделяются на право – и левовращающие. Первые осуществляют вращение плоскости поляризации по часовой стрелке, вторые – против часовой стрелки (относительно наблюдателя, смотрящего навстречу лучу).