Поляризация света. Закон Малюса.

Поляризация света - упорядочение в ориентации векторов напряженности электрического и магнитного полей световой вол­ны в плоскости, перпендикулярной направлению ее распростране­ния.

Если в процессе распространения волны колебания перемен­ной величины совершаются только в одной плоскости, которая параллельна направлению нх распространения, то такие волны называют линейно поляризованными. Плоскость колебании при этом называют плоскостью поляризации. В случае электромаг­нитных волн плоскость поляризации - это плоскость, в которой совершает колебания вектор напряженности электрического поля .

Кроме линейной для электромагнитных волн выделяют также циркулярную и эллиптическую поляризацию При эллиптической поляризации конец вектора (и ортогонального ему маг­нитного поля ) в проекции на плоскость, перпендикулярную направлению распространения света, описывает эллипс. В циркулярно поляризованной волне конец вектора напряженности элек­трического поля (а также ) совершает вращение так, что его проекция описывает в плоскости, перпендикулярной направлению распространения, окружность. Свет, у которого колебания вектора изменяются случайным образом по всем направлениям, пер­пендикулярным лучу, называют естественными

Линейно поляризованный свет получают с помощью специ­альных устройств, называемых поляризаторами. С помощью по­ляризаторов можно также изучать, является ли данное излучение линейно поляризованным или нет. Поляризационное устройство, служащее для таких целей, называют анализатором. Плоскость колебаний вектора света, пропускаемого поляризатором, назы­вается плоскостью поляризации поляризатора (плоскостью поляризатора)

Если плоскость колебаний линейно поляризованного света, падающего на поляризатор, совпадает с плоскостью поляризатора, то такой свет проходит через поляризатор без ослабления

Если плоскость поляризации линейно поляризованного света перпендикулярна плоскости поляризатора, то идеальный поляри­затор не протекает свет вообще.

Если плоскость поляризации падающего линейно поляризо­ванного света составляет угол а с плоскостью поляризатора, то интенсивность прошедшего через поляризатор света будет равна , где - интенсивность падающего на поляризатор линейно поляризованного света. Это и есть закон Малюса.

Закон отражения. Построение изображения в плоском и сферическом зеркалах.

Закон отражения света: падающий и отраженный лучи, а также перпендикуляр к границе раздела двух сред, восстановленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости (плоскость падения). Угол отражения γ равен углу падения α.

Символический метод расчета цепей переменного тока.

Для расчета цепей синусоидального тока широкое примене­ние получил символический, или комплексный, метод, в кото­ром токи и напряжения заменяют их комплексными изображениями или символами.

Метод основан на том, что в цепях синусоидального перемен­ного тока от уравнений составленных на основе правил Кирхгофа для мгновенных значении токов и напряжений и являющихся дифференциальными уравнениями, можно перейти к алгебраиче­ским уравнениям, составленным относительно комплексных сим­волов тока и напряжения. При этом мгновенное значение тока i заменяют комплексным символом , который в экспоненциальной форме комплексного числа имеет вид , где - фаза тока i относительно фазы, выбранной за нулевую. Мгновенное значе­ние напряжения на активном сопротивлении R=Ri заменяют комплексом , по фазе совпадающим с током i. Мгновенное значение напряжения на индуктивности заменяют комплексом , опережающим ток на 90º; мгновенное значение напряжения на емкости - комплексом , отстающим от тока на 90º; мгновенное значение напряжения u и -комплексом , который в экспоненциальной форме комплексного числа имеет вид .

Закон Ома в символической форме для R, L, С - цепи пере­менного тока определяется выражением: , где - комплексный символ напряжения, - комплексный сим­вол тока, R - комплексный символ активного сопротивления R (содержит только действительную часть), – комплексный символ индуктивного сопротивления, - комплексный символ емкостного сопротивления.

Выражение называется полным ком­плексным сопротивлением последовательной R.L.C - цепи пе­ременного тока.

Так как токи и напряжения на различных участках электриче­ской пени синусоидального тока, как правило, по фазе не совпа­дают, то наглядное представление о фазовом расположении раз­личных векторов дает векторная диаграмма напряжений и токов. Для этого изображают две взаимно-перпендикулярные оси: по оси абсцисс откладывают действительную часть комплексного значе­ния тока или напряжения (обозначают +1). а по оси ординат - мнимую (обозначают +j, где j – мнимая 1).