36.Рассеяние света.Явление Тиндаля.Молекулярное рассеяние,Закон Рэлея.Комбинационное рассеяние.

Рассеянием света называют явление, при котором распространяющийся в среде световой пучок отклоняется по всевозможным направлениям.

Необходимым условием для возникновения рассеяния света является наличие оптических неоднородностей- областей с иным, чем основная среда, показателем преломления.

Различают два основных вида таких неоднородностей:

• мелкие инородные частицы в однородном прозрачном веществе. Такие среды являются мутными: дым (твердые частицы в газе), туман (капельки жидкости в газе), взвеси, эмульсии и т.п. Рассеяние в мутных средах называют явлением Тиндаля;

• оптические неоднородности, возникающие в чистом веществе из-за статистического отклонения молекул от равномерного распределения (флуктуации плотности). Рассеяние света на таких неоднородностях называют молекулярным (например, рассеяние света в атмосфере).

Уменьшение интенсивности света вследствие рассеяния, как и при поглощении, описывают показательной функцией

I = I₀e ^-mƖ, где m — показатель рассеяния (натуральный).

При совместном действии поглощения и рассеяния света ослабление интенсивности также является показательной функцией

I = I₀е ^–μƖ ,

где μ=m+α - показатель ослабления.

Рассеяние света в мутной среде на неоднородностях, приблизительно меньших 0,2λ (λ- длина волны света), а также молекулярное рассеяние подчиняется закону Рэлея: интенсивность рассеянного света обратно пропорциональна четвертой степени длины волны:

I ~ 1 / λ ⁴ При рассеянии света в однородных жидкостях и кристаллах наблюдается еще один вид молекулярного рассеяния-комбинационное рассеяние,имеющее значение для изучения структуры вещества

При рассеянии света энергия сохраняет свою электромагнитную природу. При поглощении света она переходит в другие виды внутренней энергии,

37.Свет естественный и поляризованный.Поляризатор и анализатор. Закон Малюса

Волна называется естественной, если направления колебаний вектора напряженности электрической составляющей и вектора магнитной составляющей беспорядочно меняются,но при этом амплитуды их во всех направлениях одинаковы.

Если колебания происходят в различных направлениях, но в определенных направлениях амплитуды колебаний больше, чем в других, то такая волна называется частично поляризованной.

Если колебания происходят только в одном постоянном направлении ,то такая волна называется линейно-поляризованной или плоскополяризованной

Плоскость, проходящая через электрический вектор E в направлении распространения электромагнитной волны, является плоскостью поляризации.

Устройство, позволяющее получать поляризованный свет из естественного, называется поляризатором. Он пропускает только составляющую вектора Е(и соответсвенно Н)

 на некоторую плоскость — главную плоскость поляризатора, При этом из поляризатора выходит поляризованный свет, интенсивность которого равна половине интенсивности падающего света При вращении поляризатора относительно луча естественного света поворачивается плоскость колебаний вышедшего плоскополяризованного света, но интенсивность его не изменяется. 

Поляризатор, который используется для анализа поляризованного света, называется анализатором.

Если плоскополяризованный свет с амплитудой электрического вектора Е₀ падает на анализатор, то он пропустит только составляющую, равную

Е = Е₀соs φ (11) ,

где φ — угол между главными плоскостями поляризатора Р и анализатора А (рис. 9).

Так как интенсивность света пропорциональна квадрату амплитуды колебаний , то из (11) получаем

I = I₀ соs² φ , - закон Малюса

где I0 - интенсивность плоскополяризованного света, падающего на анализатор, I – интенсивность света, вышедшего из анализатора.

Как видно из закона Малюса, при повороте анализатора относительно луча падающего плоскополяризованного света интенсивность вышедшего света изменяется от 0 до I_{0 .}