Призма Николя

Рассмотрим, в качестве примера, призму Николя. Это устройство изобрел шотландский физик Николь в 1828 г. Изготавливается оно из кристалла исландского шпата. Показатели преломления для него равны: для обыкновенного луча и для необыкновенного луча. Из кристалла, разрезанного специальным образом, изготавливают две призмы. Эти призмы склеивают канадским бальзамом. В результате получается следующая конструкция призмы Николя (рис.6).

Естественный световой луч в кристалле разделяется на два луча – обыкновенный АО и необыкновенный АЕ.

Благодаря конструкции призмы Николя необыкновенный луч проходит беспрепятственно через границу двух склеенных частей кристалла, а обыкновенный луч испытывает полное внутреннее отражение и выводится из кристалла с помощью призмы П. Выходящий из призмы Николя луч АЕ полностью линейно-поляризован.

Д ля получения линейно-поляризованного света большое распространение получили поляризующие пленки – поляроиды.

Поляроид – это пленка целлулоида или другого прозрачного вещества, на которую тонким слоем нанесены определенным образом ориентированные микроскопические кристаллики турмалина или герапатита (сернокислого йод-хинина). В этих кристаллах один из лучей поглощается значительно сильнее другого. Явление избирательного поглощения одного из лучей в кристалле называется дихроизмом.

Например, кристаллы герапатита практически полностью поглощают обыкновенный луч на длине 0,1 мм. Таким образом, падающий естественный свет, проходя через поляроид, становится полностью линейно-поляризованным.

Поляризаторами называются приборы, свободно пропускающие только те колебания светового вектора, которые параллельны одной плоскости. Эту плоскость мы будем называть плоскостью пропускания поляризатора.

Колебания перпендикулярные этой плоскости, задерживаются полностью (идеальный поляризатор) или частично (неидеальный поляризатор).

Поляризаторы, которые используются для анализа поляризованного света, называются анализаторами.

Анализ поляризованного света. Закон Малюса

Р ассмотрим следующий пример: на систему, состоящую из двух поляризаторов, плоскости поляризации которых повернуты относительно друг друга на угол падает естественный свет интенсивностью . Пренебрегая отражениями и поглощением, найдем интенсивность света , прошедшего через эту систему (рис.7).

П ервый поляризатор пропускает половину падающего на него света , но это уже будет плоско-поляризованный свет. Плоскость поляризации прошедшего света будет совпадать с плоскостью пропускания поляризатора .

Второй поляризатор (анализатор) пропустит только ту составляющую падающего светового вектора , которая параллельна плоскости пропускания анализатора . Так как интенсивность пропорциональна , то .

Таким образом, закон Малюса для поляризованного света записывается следующим образом:

Интенсивность света, прошедшего через анализатор ( ), прямо пропорциональна произведению интенсивности поляризованного света ( ) на квадрат косинуса угла между плоскостями анализатора и поляризатора (угла между направлением колебаний, пропускаемых анализатором без ослабления, и направлением колебаний в луче, падающем на анализатор).

Поворот анализатора вокруг поляризованного луча сопровождается изменением интенсивности света, прошедшего через анализатор. Если (анализатор и поляризатор «скрещены»), то .

Если , то , интенсивность прошедшего через анализатор света будет максимальной.