24. Поляризация света. Виды поляризации. Закон Малюса.

Поляризация света — совокупность явлений, в которых проявляются свойства поперечных электромагнитных волн, волн видимой части света. Волна называетсяполяризованной, если в ней существует выделенное направление колебаний. Различаютлинейную (плоскую), круглую (циркулярную, электрическую).

Виды поляризации света

Поляризация возникает только у поперечных волн. Плоская световая волна называетсялинейно-поляризованной, если напряженность меняется в одной плоскости, в которой расположена нормаль к фронту линейной волны. Плоскость проходящая через два вектора: напряженности и — называется плоскостью поляризации. За направление плоской световой волны принять направление вектора , а за направление колебаний — .

Естественный свет не поляризован, так как он изучается атомами, ориентированными в пространстве произвольным образом, то есть и меняются произвольно. Такой свет обладает (статистически) осевой симметрией относительно направления распространения.

Закон Малюса — зависимость интенсивности линейно-поляризованного света после его прохождения через поляризатор от угла между плоскостями поляризации падающего света и поляризатора.

где I₀ — интенсивность падающего на поляризатор света, I — интенсивность света, выходящего из поляризатора.

Установлен Э. Л. Малюсом в 1810 году.

Свет с иной (не линейной) поляризацией может быть представлен в виде суммы двух линейно-поляризованных составляющих, к каждой из которых применим закон Малюса. По закону Малюса рассчитываются интенсивности проходящего света во всех поляризационных приборах, например в поляризационных фотометрах и спектрофотометрах. Потери на отражение, зависящие от и не учитываемые законом Малюса, определяются дополнительно.

25. Закон Брюстера. Двойное лучепреломление.

Закон Брюстера — закон оптики, выражающий связь показателя преломления с таким углом, при котором свет, отражённый от границы раздела, будет полностью поляризованным в плоскости, перпендикулярной плоскости падения, а преломлённый луч частично поляризуется в плоскости падения, причем поляризация преломленного луча достигает наибольшего значения. Легко установить, что в этом случае отраженный и преломленный лучи взаимно перпендикулярны. Соответствующий угол называется углом Брюстера.

Это явление оптики названо по имени шотландского физика Дэвида Брюстера, открывшего его в 1815 году.

Закон Брюстера: , где — показатель преломления второй среды относительно первой, — угол падения (угол Брюстера).

Двойно́е лучепреломле́ние — эффект расщепления в анизотропных средах луча света на две составляющие. Впервые обнаружен на кристалле исландского шпата. Если луч света падает перпендикулярно к поверхности кристалла, то на этой поверхности он расщепляется на два луча. Первый луч продолжает распространяться прямо, и называется обыкновенным(o — ordinary), второй же отклоняется в сторону, нарушая обычный закон преломления света, и называется необыкновенным(e — extraordinary).

26. Тепловое излучение и его характеристики. Законы теплового излучения.

Теплово́е излуче́ние — электромагнитное излучение с непрерывным спектром, испускаемое нагретыми телами за счёт их тепловой энергии.

Примером теплового излучения является свет от лампы накаливания.

Мощность теплового излучения объекта, удовлетворяющего критериям абсолютно чёрного тела, описывается законом Стефана — Больцмана.

Отношение излучательной и поглощательной способностей тел описывается законом излучения Кирхгофа.

Тепловое излучение является одним из трёх элементарных видов переноса тепловой энергии (помимо теплопроводности и конвекции).

Равновесное излучение — тепловое излучение, находящееся в термодинамическом равновесии с веществом.