87. Поляризация света при отражении и преломлении.

Отраженный и преломленный свет всегда частично поляризован, причем степень поляризации зависит от угла падения и преломления.

Установлено, что при определенном значении угла падения отраженный свет полностью поляризован и при этом отражается только та компонента вектора напряженности, которая // отражающей поверхности.

Преломленный луч при этом поляризован частично.

Согласно закону Брюстера отраженный свет полностью поляризован, если выполняется соотношение:

, где n – коэффициент преломления.

Это возможно в том случае, если

Если луч падает на поверхность под углом Брюстера, т.е. углом полной поляризации, то отраженный и преломленный лучи взаимно перпендикулярны. Этот закон справедлив только для диэлектриков или непроводящих материалов.

88. Явление двулучепреломления

Если через кристалл будет проходить неполяризованный свет, то колебания вектора направленности также будут различны, а следовательно различны коэффициенты преломления.

Это значит, что проходящие через кристалл взаимно перпендикулярные колебания будут по разному преломляться, т.е. будет наблюдаться раздвоение лучей, называемое двулучием преломления. Причем эти лучи будут поляризованы по взаимно перпендикулярным направлениям.

Это явление используется для получения поляризованного света. Для этого используются поляризованные призмы и полероиды.

Наиболее часто используют призмы CuCO₃. Такая призма состоит из 2-х 3-хгранных призм, склеенных между собой веществом с определенным коэффициентом преломления.

На передней грани призмы свет разбивается на 2 луча. В результате естественный свет превращается в поляризованный, но его интенсивность уменьшается в 2 раза.

Полероиды – тонкие пластинки или пленки, которые поглощают свет, колеблющийся в определенных направлениях, а другие пропускают.

Поляризационные приборы по назначению делятся на:

1. Поляризаторы (получают поляризованный свет);

2. Анализаторы (определяют поляризован ли свет, и в каком направлении).

89. Вращение плоскости поляризации.

Некоторые вещества (кристаллы и жидкости) при прохождении через них поляризованного света способны поворачивать плоскость поляризации и их называют оптически активными.

Вращательная способность определяется методами поляризации исходя из соотношений:

, где – угол поворота в плоскости поляризации; - удельная постоянная вращения; с – концентрация вещества в растворе; - расстояние, проходимое лучом в растворе.

зависит от t° вещества растворителя и длины волны. Угол поворота измеряется с помощью поляриметров, которые состоят из поляризатора и анализатора, между которыми расположено вещество.

Поляриметрию используют для определения концентрации и для различения модификаций молекул. В случае оптически активных кристаллов (кварц) угол поворота равен:

Эффект вращения плоскости поляризации можно вызвать искусственным путем. Например, оптически неактивные вещества под действием магнитного поля приобретают анизотропные свойства и становятся оптически активными (эффект Фарадея). Эффект Фарадея наблюдается у стекла, воды, спирта…