- •Интерференция световых волн
- •Интерференция от двух источников
- •Интерференция на тонких пластинах
- •Временная когерентность
- •Пространственная когерентность
- •Дифракция
- •Зоны Френеля
- •Дифракция Фраунгофера
- •Количественный критерий дифракции Френеля и дифракции Фраунгофера
- •Дифракционная решётка
- •Поляризация
- •Двойное лучепреломление
- •Искусственное двойное лучепреломление
- •Дисперсия
- •Элементарная теория дисперсии
- •Поглощение света
- •Рассеяние света
Поляризация
Виды поляризации. Волну, в которой направление колебаний светового вектора упорядочено каким-либо образом, называют поляризованной. Если колебания вектора происходят только в одной плоскости, проходящей через луч, то мы имеем дело с плоско- (или линейно-) поляризованной волной. Плоскость, в которой колеблется вектор , называют плоскостью поляризации (плоскостью колебаний светового вектора). Первоначально плоскость поляризации связывали с плоскостью, в которой колеблется вектор Н или В. Несмотря на то, что это устарело в некоторых учебниках до сих пор понятие «плоскость поляризации» используется в прежнем смысле.
Другой вид поляризации заключается в том, что вектор вращается вокруг направления распространения волны одновременно изменяясь периодически по модулю. При этом конец вектора Е описывает эллипс (в каждой точке среды). Такую волну называют эллиптически-поляризованной. Или поляризованной по кругу, если конец вектора описывает окружность.
В зависимости от направления вектора различают правую и левую эллиптические (или круговые) поляризации. Если смотреть навстречу распространения волны, и вектор при этом поворачивается по часовой стрелке, то поляризацию называют правой, в противном случае (если против часовой стрелки) — левой.
Эллиптически-поляризованная — это наиболее общий вид поляризации волны.
|
Несмотря на то, что световые волны и от обычных источников поперечны, они, как правило, не обнаруживают асимметрии по отношению к направлению распространения. Такой свет называют естественным. |
Рисунок 18 |
Естественный свет можно представить как наложение (сумму) двух некогерентных плоско поляризованных волн с взаимно ортогональными плоскостями поляризации, что и показано на рис. 18 справа.
Поляризаторы. Из естественного света можно получить плос-кополяризованный с помощью приборов, называемых поляризаторами. Эти приборы свободно пропускают колебания светового вектора, параллельные плоскости, которую мы будем называть плоскостью пропускания поляризатора. Колебания же, перпендикулярные к этой плоскости, задерживаются полностью или частично.
Разложим на компоненты:и пусть.
Тогда
–уравнение траектории конца .
При будет– линейная поляризация.
При будет– эллиптическая поляризация. Если вдобавок, то поляризация круговая.
Поляризатор пропускает все волны, вектор в которых колеблется в определённом направлении (например,). Тогда, если, тои, т.к..
– закон Малюса.
Степень поляризации. Помимо плоскополяризованного и естественного света существует еще «промежуточный» случай — частично-поляризованный свет. Его можно рассматривать как сумму естественной (ест) и плоскополяризованной (пол) составляющих, как показано на этом рисунке 19 справа.
Частично поляризованный свет характеризуют степенью поляризации Р, которую определяют как | |
Рисунок 19 |
.
Здесь и— максимальная и минимальная интенсивность перпендикулярных составляющих световой волны;- интенсивность поляризованной составляющей,— суммарная интенсивность неполяризованной и поляризованной составляющих.
О деполяризации. Иногда возникает обратная задача: поляризованный свет превратить в естественный, т. е. неполяризованный. Это можно достигнуть пропуская поляризованный свет через слой мелко истолченного стекла или кальку.