1. Типы света (Подробное объяснение для экзамена)

Свет — это электромагнитная волна, характеризующаяся вектором электрического поля (E) и вектором магнитного поля (B), которые перпендикулярны друг другу и направлению распространения волны. Тип света определяется характером колебаний вектора электрического поля (E).

1. Естественный (неполяризованный) свет:

• Определение: Естественный свет (например, солнечный свет, свет от лампы накаливания) – это свет, в котором колебания вектора электрического поля (E) происходят равномерно во всех направлениях, перпендикулярных направлению распространения волны. Другими словами, нет предпочтительного направления колебаний.

• Характеристики:

  • Отсутствие поляризации.

  • Интенсивность одинакова при прохождении через поляризатор, независимо от его ориентации.

• Пример: Свет от обычного источника света (лампа, Солнце).

2. Линейно-поляризованный свет (плоскополяризованный свет):

• Определение: Линейно-поляризованный свет – это свет, в котором колебания вектора электрического поля (E) происходят только в одной плоскости, которая называется плоскостью поляризации.

• Получение: Линейно-поляризованный свет можно получить из естественного света с помощью поляризаторов (например, поляризационных пленок, призм Николя). Поляризатор пропускает только ту компоненту электрического поля, которая колеблется в плоскости, параллельной оси поляризатора.

• Характеристики:

  • Интенсивность света, прошедшего через второй поляризатор (анализатор), зависит от угла между плоскостью поляризации света и осью анализатора. Если угол равен 0°, то интенсивность максимальна; если угол равен 90° (скрещенные поляризаторы), то интенсивность минимальна (в идеале – равна нулю).

  • Закон Малюса: I = I₀ cos²θ, где I – интенсивность света после прохождения через анализатор, I₀ – интенсивность линейно-поляризованного света, θ – угол между плоскостью поляризации и осью анализатора.

• Пример: Свет, прошедший через поляризационные очки, ЖК-дисплеи.

3. Циркулярно-поляризованный свет:

• Определение: Циркулярно-поляризованный свет – это свет, в котором вектор электрического поля (E) вращается вокруг направления распространения волны, описывая окружность. При этом величина вектора E остается постоянной.

• Получение: Циркулярно-поляризованный свет получают, пропуская линейно-поляризованный свет через фазовую пластинку (например, четвертьволновую пластинку, λ/4), ориентированную определенным образом. Фазовая пластинка создает разность фаз между двумя перпендикулярными компонентами линейно-поляризованного света равную λ/4 (четверть длины волны). Если эти компоненты равны по амплитуде, то результирующий свет будет циркулярно-поляризованным.

• Характеристики:

  • Различают право- и лево-циркулярно-поляризованный свет в зависимости от направления вращения вектора E (по часовой стрелке или против часовой стрелки, если смотреть навстречу лучу).

  • Интенсивность света, прошедшего через поляризатор, не зависит от ориентации поляризатора.

• Пример: Используется в некоторых типах 3D-очков, оптических приборах для анализа хиральных молекул.