8. Преломление и отражение света на границе двух сред. Интерферения поляризованных лучей.

Преломление света на границе двух сред даёт парадоксальный зрительный эффект: пересекающие границу раздела прямые предметы в более плотной среде выглядят образующими больший угол с нормалью к границе раздела (то есть преломлёнными «вверх»); в то время как луч, входящий в более плотную среду, распространяется в ней под меньшим углом к нормали (то есть преломляется «вниз»). Этот же оптический эффект приводит к ошибкам в визуальном определении глубины водоёма, которая всегда кажется меньше, чем есть на самом деле.

Явления интерференции поляризованных лучей исследовались в классических опытах Френеля и Арго (1816 г.), доказавших поперечность световых колебаний. Суть их в зависимости результата интерференции от угла между плоскостями световых колебаний: полосы наиболее контрастны при параллельных плоскостях и исчезают, если волны поляризованы ортогонально. Трудность получения интерференции поляризованных волн состоит в том, что при наложении двух когерентных лучей, поляризованных во взаимно перпендикулярных направлениях, никакой интерференционной картины с максимумами и минимумами интенсивности получиться не может. Интерференция возникает только в том случае, если колебания во взаимодействующих лучах совершаются вдоль одного и того же направления. Колебания в двух лучах, первоначально поляризованных во взаимно перпендикулярных направлениях, можно свести в одну плоскость, пропустив эти лучи через поляризующую кристаллическую пластинку

9. Амплитудный и энергетический коэффициент отражения . Зависимость коэффициента отражения от угла падения. Угол Брюстера.

амплитудный коэффициент отражения:

 , (2.2.4)

где   и y (w ) - фазовый угол. Однако амплитудный коэффициент отражения не поддается прямому измерению, и поэтому для извлечения информации о значениях фазового угла из экспериментальных данных требуется достаточно сложная вычислительная процедура (см. ниже параграфы 3.2 и 6.1).

Зависимость комплексного амплитудного коэффициента отражения от угла падения j дается соответствующими уравнениями Френеля для перпендикулярно и параллельно поляризованных пучков:

 

 

Энергетические коэффициенты отражения для двух поляризаций

Зависимость энергетических коэффициентов отражения от угла падения представляется графиками

При падении на границу раздела двух сред плоских электромагнитных волн коэффициент отражения при определенных условиях может обращаться в нуль. 

Углом Брюстера называется Угол падения, при котором проникает падающая волна всецело, без отражения, из одной среды в другую, а его обозначение записывается как 

10.Поляризация света .Поляризация при отражении и преломлении света.

Поляризацией света называется выделение линейного поляризованного света из естественного или частично поляризованного.

Поляризованным называется электромагнитное излучение, в котором колебания вектора Е упорядочены. Различают эллиптическую, круговую и линейную поляризацию.

I I0 cos^2  - закон Малюса. Интенсивность света, прошедшего через анализатор ( I ), равна интен- сивности света, прошедшего через поляризатор ( 0 I ), умноженной на квадрат коси-нуса угла между A и P .

При падении на границу двух диэлектриков (например, воздух и стекло) естественного света, отражѐнный и преломлѐнный лучи оказываются частично поляризованными во взаимно перпендикулярных направлениях, причѐм, в отражѐнном луче вектор E совершает колебания преимущественно в плоскости перпендикулярной плоскости падения света, а в преломлѐнном луче, преимущественно в плоскости падения.

Угол Брюстера Бр , при котором наблюдается линейная поляризация отражѐнного от границы раздела двух диэлектриков света, определяется по следующей формуле: , где 2 1 21 n n n – относительный показатель преломления двух сред, а 1 n и 2 n - абсолютные показатели преломления первой и второй среды соответственно.