1. Закон Брюстера,

или поляризация при отражении от поверхности диэлектрика .

Отраженный от диэлектрика ( например, стекла ) свет всегда частично поляризован. Степень поляризации отраженного луча зависит от относительного показателя преломления диэлектрика и от угла падения луча i .

Опыт показывает, что отраженный луч оказывается полностью плоско поляризованным, если тангенс угла падения равен показателю преломления,

(1)

при этом угол между отраженным и преломленным лучами равен 90, а угол i_Б называется углом полной поляризации, или углом Брюстера (рис.4) . Полученное соотношение (1) называется законом Брюстера . Он читается так:

Тангенс угла полной поляризации при отражении от диэлектрика равен показателю преломления отражающей среды.

Преломленный луч при этом частично поляризован. Колебания вектора в этом луче совершаются преимущественно в плоскости падения . Для увеличения степени поляризации проходящего света используют стопу стеклянных пластин . При угле падения , равном углу Брюстера и достаточно большем числе пластин выходящий луч практически полностью поляризован .

.

2. Поляризация при двойном лучепреломлении.

Явление двойного лучепреломления наблюдается в анизотропных средах. Анизотропной средой называется среда, физические свойства которой в различных направлениях различны ( например, кристаллы кварца, исландского шпата, турмалина и др. ). Предметы, рассматриваемые через такие кристаллы, кажутся раздвоенными.

На рис.6 показано прохождение света через кристалл исландского шпата. ПрямаяО₁О₂ называется кристаллографической осью. Всякое направление в кристалле, параллельное О₁О₂ называется оптической осью. Луч, распространяющийся в этом направлении, не испытывает двойного лучепреломления.

Сечение NО₁NО₂ называется главным сечением кристалла. Эта плоскость проходит через оптическую ось и луч.

Естественный луч разделяется в кристалле на два луча: BD и BС . Луч BС называется обыкновенным лучом и обозначается «о» . Скорость его в кристалле не зависит от кристаллографического направления , и он подчиняется обычным законам преломления . Показатель преломления для него также не зависит от направления и равен :

Луч BD называется необыкновенным «е». Скорость его в кристалле зависит от направления: показатель преломления также зависит от направления в кристалле и равен

Таким образом, необыкновенный луч не подчиняется законам преломления. Он, как правило, не лежит в плоскости падения и отклоняется от лучао даже при нормальном падении (рис. 7) . Вдоль направления оптической оси двойного лучепреломления нет.

На рис 6 и 7 показано , что как в кристалле , так и по выходе из него лучи о и е поляризованы . Колебания вектора в луче е совершается в плоскости главного сечения ( отмечены черточками ), а в луче о – в плоскости, перпендикулярной главному сечению (отмечены точками) . Свойства обоих лучей , вышедших из кристалла , за исключением направления поляризации , абсолютно одинаковы .

Чтобы использовать такие поляризованные лучи для технических целей, их надо отделить один от другого. Это осуществляется впризме Николя .

Для изготовления призмы Николя две естественные грани кристалла исландского шпата срезают так, чтобы уменьшить угол между поверхностями до 68 . Затем кристалл распиливается на две части по плоскости ВD под углом 90 к новым граням. Обе половины склеиваются канадским бальзамом.

На переднюю грань призмы падает луч S естественного света. В призме он раздваивается на два луча - обыкновенный (n₀ = 1,658) и необыкновенный (n_e = 1,515). Так как n_e<n_к.б.<n₀ , то слой канадского бальзама оптически менее плотен , чем исландский шпат , для обыкновенного луча и оптически более плотен для необыкновенного луча . Обыкновенный луч падает на поверхность канадского бальзама под углом , бóльшим предельного , и , претерпев полное внутреннее отражение , поглощается в оправе призмы . Необыкновенный луч свободно проходит через слой канадского бальзама и после преломления на задней грани выходит из призмы параллельно падающему лучу S . Таким образом, призма Николя преобразует естественный свет в свет плоскополяризованный , плоскость колебаний которого совпадает с главной плоскостью призмы .