Рассеяние света

Расчет показал, что в однородных средах вторичные волны от возбужд. электронов гасятся во всех направлениях, кроме направления первоначальной волны. А в неоднородных световые волны, испытывая дифракцию, равномерно распределяются по всем направлениям. Это называется рассеянием света. Среды с оптической неоднородностью называются мутными средами:1) дым; 2) туман; 3) суспензии; 4) эмульсии; 5) твердые тела: перламутр, опал. Поэтому для мутных сред интенсивность убывает и при поглощении и при рассеянии, поэтому к коэффициенту поглощения добавляюткоэффициент экстинкции .

Если размер неоднородности мал по сравнению с длиной волны (<), то интенсивность рассеянного света ~

- закон Релея

Смолуховский и Мандельштам установили, что и в чистых жидкостях и газах происходит рассеяние света на флуктуациях молекул.

Эффект Вавилова-Черенкова

При движении электронов в веществе со скоростью, превышающей скорость света в данном веществе они являются источником излучения электромагнитных волн, распространяющихся в виде конуса

- угол между направлением скорости частицы и направлением распространения излучения.

Явление было обнаружено в 1934 году Вавиловым С.И. и Черенковым П.А. Объяснено И.Е. Таммом в 1937 году. Используются в счетчиках Черенкова (срабатывает при . По углуможно определить энергию частицы) (Протоны, мезоны)

(Эффект Доплера самостоятельно).

ЛЕКЦИЯ № 6

Поляризация света. Естественный и поляризованный свет

Вестественном свете колебания светового луча происходят хаотически по всем направлениям из-за независимого излучения многими атомами источника света. Если световые колебания каким-либо образом упорядочены, то свет называется поляризованным. Рассмотрим характеристики поляризованного света.

Пусть у нас есть два взаимно перпендикулярных электрических колебания, совершающихся вдоль осей X,Yи имеющих разность фаз

Результирующая напряженность:

Угол между иопределяется:

(6.0)

Из выражения (6.0) видно:

1. Если разность фаз испытывает хаотические изменения, то и направления светового векторабудет испытывать неупор. скачкообразные изменения. Поэтому естественный свет представляют в виде сложения двух некогерентных колебаний электромагнитных волн, поляризованных во взаимно перпендикулярных плоскостях и одинаковой интенсивностью.

2. Если колебания когерентны  = 0 или

- свет поляризованный

3. Когда , то

- плоскость поляризации поворачивается с угловой скоростью. Свет О поляризован по кругу.

4. При - произвольная постоянна – свет эллиптически поляризован. Конец векторадвижется по эллипсу. Есливращается по часовой стрелке по отношению к направлению. Противоположному направлению распространения луча, то поляризацию называютправой. В противном случае – левой. Плоскость, в которой колеблется вектор, называетсяплоскостью колебаний. Перпендикулярная ей плоскость –плоскостью поляризации.

Пропуская естественный свет через специальные приборы-поляризаторы, которые из всевозможных направлений колебаний пропускают лишь колебания в определенном направлении, параллельном плоскости поляризатора, получаютполностьюиличастичнополяризованный свет.

Если поляризатор не полностью, а частично задерживает световые колебания в направлении, перпендикулярном плоскости поляризатора, то поляризатор называется несовершенным. Свет на выходе такого поляризатора будет называться частично поляризованным.

Если вращать идеальный поляризатор на пути частично поляризованного света, то интенсивность прошедшего света изменяется от допри каждом повороте на, то можно ввести характеристику частичную поляризацию светастепень поляризации

Р= 1 еслиI_min= 0 – свет полностью поляризован.

Р= 0 еслиI_min=I_max- свет естественный. К эллип. поляр. свету понятие степени поляризации неприменимо.

Если поляризованный свет имеет плоскость колебаний под углом  к плоскости поляризатора, то амплитуда прошедшего светового вектора. Тогда интенсивность прошедшего света:

- закон Малюса

- выражает долю света, прошедшего через поляризатор.

При прохождении естественного света через поляризатор, так как все направленияравновероятны, вращение поляризатора не приводит к изменению интенсивности на выходе поляризатора. Так как среднее значение, то интенсивность поляризованного света равна половине интенсивности естественного света

.

Интенсивность света, прошедшего через два поляризатора плоскости которых находятся под углом 

.