Вопрос 31. Поляризация света. Естественный и поляризованный свет. Виды поляризации. Закон Малюса. Частично-поляризованный свет. Степень поляризации света.
Естественный свет представляет собой суммарное излучение множества атомов. а свет со всевозможными равновероятными ориентациями вектора Е (и, следовательно, Н) называется естественным.
свет, в которым колебания упорядочены называется поляризованным
а) –естественный
б)-поляризованный
в)-частичнополяризованный
Плоскополяризованный свет является предельным случаем эллиптически поляризованного света — света, для которого вектор Е (вектор Н) изменяется со временем так, что его конец описывает эллипс, лежащий в плоскости, перпендикулярной лучу. Если эллипс поляризации вырождается в прямую (при разности фаз равной нулю ), то имеем дело с рассмотренным выше плоскополяризованным светом, если в окружность, то имеем дело с циркулярно поляризованным (поляризованным по кругу) светом.
Рассмотрим идеальный поляризатор , через который пропускается плоско-поляризованный свет. Пусть колебания Е совершаются в плоскости, составляющей угол фи с плоскостью поляризатора
E // = cos
E
sin
закон Малюса : I= I0 cos^2
в естественном свете : I = I0 <cos^2 > = ½ I0
если на пути естественного света интенсивностью Iе поставить поляризатор то
I = ½ I0 cos^2
частичнопляризованный свет можно рассмотреть как естеств и плоско-поляризованную состовляющие
степень поляризации частично-поляризованного света: p = Iп / Iе + Iп
Степенью поляризации называется величина
где Imax, и Imin — соответственно максимальная и минимальная интенсивности частично поляризованного света, пропускаемого анализатором. Для естественного света Imax=Imin и Р=0, для плоскополяризованного Imin =0 и Р=1.
32. Поляризация света при отражении. Закон Брюстора.
Если угол падения естественного света на границу раздела двух прозрачных диэлектриков отличен от 0, то отраженный и преломленные лучи оказываются частично поляризованными.
В отраженном свете преобладают колебания вектора Е, перпендикулярные к плоскости падения, а в преломленном свете – параллельные плоскости падения.
Поляризованность зависит от угла падения.
α=αБр (угол Брюстора) тогда β=900
При некотором значении угла падения отраженный свет становится полностью поляризованным. Этот угол - угол Брюстора.
n21 – относительный показатель преломления.
Закон Брюстора:
При падении света на границу раздела двух сред по углом Брюстора, отраженный луч полностью поляризован. При падении света под углом Брюстора отраженный и преломленный лучи взаимно ортогональны (между ними угол 900).
В этом случае выполняются 2 условия:
1) из закона преломления
n1sinα=n2sinβ
2) α’+β=900=π/2
Т.к. α=α’ => β=π/2 - α
n1sinα=n2sin(π/2 – α)
n1sin=n2cosα
=>
α=αБр
Используя формулы Френеля запишем выражение для перпендикулярной и параллельной составляющей отраженной волны
При α=αбр
α+β=π/2 => tan(π/2)→
→0
Следовательно, в отраженном луче будет присутствовать только составляющая, перпендикулярная плоскости падения, интенсивность которой определяется как
