Закон Малюса.

Направим естественный свет на двеодинаковые прямоугольные пластинки 1 и 2 из кристалла турмалина со стороны пластины 1. Вторую пластинку поворачиваем вокруг луча света. Можно обнаружить, что при некоторой взаимной ориентации пластинок 1 и 2 интенсивность света, прошедшего через систему, максимальна. При повороте 2-й пластинки на 90° свет через пластинки не проходит. При дальнейшем повороте опять наблюдается прохождение света и так далее.

Рассмотрим идеальный поляризатор, преобразующий свет в линейно поляризованный. Этот поляризатор свободно пропускает колебания светового вектора, параллельные плоскости, называемой плоскостью пропускания поляризатора. Колебания же, перпендикулярные к этой плоскости, задерживаются им полностью.

Пусть на анализатор падает линейно поляризованный свет, вектор которого составляет угол α с плоскостью пропускания РР

Анализатор пропускает только ту составляющую вектора ,которая параллельна плоскости пропускания РР, то есть . Так как интенсивность пропорциональна квадрату модуля светового вектора (I~E²), то интенсивность прошедшего света I=I₀ cos²α, где I, I₀ - интенсивности прошедшего и падающего поляризованного света. Это соотношение называется законом Малюса.

С волновой точки зрения закон Малюса представляет собой следствие теоремы разложения векторов и утверждения, что интенсивность света пропорциональна квадрату амплитуды световой волны.

Поляризация при отражении и преломлении света на границе двух диэлектриков. Закон Брюстера.

Явление поляризации света имеет место при отражении и преломлении света на границе двух изотропных диэлектриков. Степень поляризации зависит от угла падения лучей и показателя преломления отражающей среды. Исследуя это явление, Брюстер установил, что при определённом значении угла падения отражённый свет полностью поляризован; преломленный луч всегда поляризован лишь частично. Согласно закону Брюстера отражённый луч полностью поляризован, если выполняется следующее соотношение между углом падения i и показателем преломления отражающей среды n: .

Отсюда следует, что если луч падает на диэлектрик под углом Брюстера, называемым углом полной поляризации, то отражённый и преломленный лучи взаимно перпендикулярны. При дальнейшем увеличении угла падения доля поляризованного света вновь уменьшается. Закон Брюстера неприменим в случае отражения света от поверхности проводников (металлов).

Поляризационные приспособления. Для того, чтобы получить поляризованный свет, удобнее применять не простые кристаллы, а некоторые их комбинации, носящие название поляризационных призм. Используются призмы двух типов: призмы из которых выходит один пучок, поляризованный в какой-либо плоскости (поляризационные призмы), и призмы, дающие два пучка, поляризованных в двух взаимно перпендикулярных плоскостях (двоякопреломляющие призмы). Первые построены по принципу полного внутреннего отражения одного из лучей от какой-либо границы раздела, тогда как другой луч, с иным показателем преломления, проходит границу (призма Николя). Во вторых используется различие в показателях преломления лучей, что позволяет развести их как можно дальше друг от друга.

Поляризованный свет можно получать также с помощью поляризационных светофильтров, так называемых поляроидов. Поляроиды представляют собой тонкую плёнку, которая с целью защиты от механических повреждений и влаги помещается между двумя пластинами из стекла. При прохождении естественного света через поляроид он частично поглощается. Однако поглощение света происходит по-разному в зависимости от ориентации вектора напряжённости электрического поля световой волны. Это явление называется анизотропией поглощения или дихроизмом, который является причиной поляризации света в поляроидах.

Поляризационные приспособления по своему целевому назначению делятся на поляризаторы и анализаторы. Поляризаторы служат для получения поляризованного света. С помощью анализатора можно убедиться, что падающий на него свет поляризован, и выяснить направление поляризации. Принципиальных различий в конструкционном отношении между поляризатором и анализатором нет, их можно менять местами.

Если плоскости поляризации поляризатора и анализатора параллельны, то поляризованный луч пройдёт через анализатор не ослабляясь. Если анализатор поворачивать относительно поляризатора, то интенсивность света, прошедшего через анализатор, будет убывать и при угле α=90˚ станет равной нулю.