- •Колебания и волны. Геометрическая и волновая оптика
- •Сегодня: суббота 29 Июнь, 2019
- •10.1. Естественный и поляризованный свет
- •Естественный свет – неполяризованный:
- •Линейно поляризованная электромагнитная волна и волна круговой поляризации.
- •Эллиптическая и круговая поляризация электромагнитной волны
- •Пространственная структура эллиптически -поляризованных вол:
- •Образование поляризованного света
- •Линейно поляризованный свет:
- •Линейные поляризаторы:
- •Полихромные кристаллы турмалина
- •Пример использования поляризационного фильтра в фотографии
- •В реальных средах возможно превращение
- •Аналогичное устройство, применяемое для исследования поляризации света – анализатор.
- •Рисунок 10.5
- •Основные выводы
- •10.2. Поляризация при отражении и преломлении
- •В отраженном луче преобладают колебания, перпендикулярные плоскости падения, а
- •Степень поляризации зависит от угла падения:
- •Формулы Френеля
- •Огюстен Жан Френель
- •10.3. Двойное преломление света
- •Христиан
- •Объяснение этого явления дал современник Бартолина голландский ученый Христиан Гюйгенс.
- •Закон преломления Снеллиуса:
- •Явление двойного лучепреломления используется для получения поляризованного света:
- •Дихроизм – один из лучей поглощается сильнее другого
- •В качестве поляроида используется призма Николя (николь). Это призма из исландского шпата, разрезанная
- •Двойное лучепреломление объясняется анизотропией кристалла. Диэлектрическая проницаемость ε – зависит от направления. В
- •10.4.Закон Малюса
- •В поперечной волне направление колебаний и перпендикулярное ему направление не равноправны:
- •С помощью разложения вектора E на составляющие по осям можно объяснить закон Малюса
- •Световую волну с амплитудой E0 разложим на две
- •Рис. 11. Прохождение естественного света через два идеальных поляроида. yy' – разрешенные направления
- •После первого поляризатора J0 12 Jест Второй поляризатор пропустит свет
- •Прохождение линейно поляризованного света He-Ne лазера через
- •Применение плоскополяризованных волн
- •Микроскопия с использованием принципов эллипсометрии
- •10.5. Интерференция поляризованного света
- •Араго Доминик Франсуа (26.II.1786 -
- •Анализатор А здесь необходим также, для того чтобы свести колебания двух различно поляризованных
- •10.6. Искусственная анизотропия
- •Поместим стеклянную пластинку Q между двумя поляризаторами Р и А :
- •Помещая прозрачные фотоупругие модели между поляризатором и анализатором и подвергая их различным нагрузкам,
- •Явление искусственной анизотропии может возникать в изотропных средах под воздействием
- •На основе ячеек Керра построены практически безинерционные затворы и модуляторы света с временем
- •10.7. Вращение плоскости поляризации
- •В кристаллах:
Колебания и волны. Геометрическая и волновая оптика
Кузнецов Сергей Иванович
доцент кафедры
1
ОФ ЕНМФ ТПУ
Сегодня: суббота 29 Июнь, 2019
Тема 10. ПОЛЯРИЗАЦИЯ СВЕТА
10.1.Естественный и поляризованный свет
10.2.Поляризация при отражении и преломлении
10.3.Двойное преломление света
10.4.Закон Малюса
10.5.Интерференция поляризованного света
10.6.Искусственная анизотропия
2
10.1. Естественный и поляризованный свет
Основным свойством электромагнитных волн является поперечность колебаний векторов напряжённости электрического и магнитного полей
Рисунок 10.1
Продольная волна всегда симметрична относительно направления распространения. 3
Естественный свет – неполяризованный:
Свет с преимущественным направлением колебаний вектора E
называют частично
поляризованным светом:
Линейная поляризация:
Электромагнитная волна в этом случае называется полностью
поляризованной.
4
Линейно поляризованная электромагнитная волна и волна круговой поляризации.
5
Эллиптическая и круговая поляризация электромагнитной волны
Рисунок 10.3 |
6 |
|
Пространственная структура эллиптически -поляризованных вол:
Рисунок 10.4
Винтовая линия, геометрическое место концов вектора E
Шаг винта равен длине волны .
Винтовая линия, не деформируясь, перемещается со
7
скоростью света в направлении распространения волны
Образование поляризованного света
Рассмотрим 2 взаимно перпендикулярных колебания, отличающихся по фазе на α:
Ex A1 cos t
Ey A2 cos t
|
Результат сложения: |
||||
1) |
α = 0 или π – |
|
|
||
|
плоскополяризованный свет; |
||||
2) |
А |
1 |
= А и |
|
- свет, поляризованный по кругу; |
|
|
2 |
2 |
|
3) произвольные А и α – эллиптически поляризованный свет. 8
9
Линейно поляризованный свет:
Устройства, позволяющие получать линейно поляризованный свет из естественного, называют линейными поляризаторами:
-свободно пропускают колебания, параллельные плоскости поляризатора,
-полностью или частично задерживают колебания перпендикулярные к его плоскости.
После прохождения поляризатора свет будет линейно поляризован в направлении ОО’.
10