5. Явление линейной поляризации света. Поляризация при отражении и преломлении света. Закон Брюстера.

Поляризация — для электромагнитных волн это явление направленного колебания векторов напряженности электрического поля E или напряженности магнитного поля H. Когерентное электромагнитное излучение может иметь:

Линейную поляризацию — в направлении, перпендикулярном направлению распространения волны;

Круговую поляризацию — правую либо левую, в зависимости от направления вращения вектора индукции;

Эллиптическую поляризацию — случай, промежуточный между круговой и линейными поляризациями.

Скорость распространения волны может зависеть от её поляризованности.

Две волны, линейно поляризованные под прямым углом друг к другу, не интерферируют.

Чаще всего это явление используется для создания различных оптических эффектов, а также в 3D-кинематографе (технология IMAX), где поляризация используется для разделения изображений, предназначенных правому и левому глазу.

Закон Брюстера — закон оптики, выражающий связь показателя преломления с таким углом, при котором свет, отражённый от границы раздела, будет полностью поляризованным в плоскости, перпендикулярной плоскости падения, а преломлённый луч частично поляризуется в плоскости падения, причем поляризация преломленного луча достигает наибольшего значения. Легко установить, что в этом случае отраженный и преломленный лучи взаимно перпендикулярны. Соответствующий угол называется углом Брюстера.

Закон Брюстера: , где n₂₁ — показатель преломления второй среды относительно первой, θ_Br — угол падения (угол Брюстера)

Поляризация при отражении и преломлении

степень поляризации света зависит от свойств вещества,

в котором преломляются или от которого отражаются

световые лучи. При определённом строении атомов вещества,

и, как следствие, формы его (вещества) кристаллической

решётки, эффект поляризации при преломлении становится

достаточно сильным, чтобы его можно было наблюдать в опытах.

Тоже самое можно сказать и для поляризации при отражении.

Механизм действия тот же. Это влияние электрического поля

атомов на процессы вращения бионов.

Если в солнечный день посмотреть на голубое

небо сквозь поляризатор, то вращая его, можно заметить,

что на небе возникают темные полосы. Этот опыт свидетельствует

о поляризации солнечного света при его рассеянии в атмосфере.

6. Квант. Энергия кванта. Скорость света при переходе из одной среды в другую. Максимальное значение скорости света.

Квант (от лат. quantum — «сколько») — неделимая порция какой-либо величины в физике. Фотон — квант электромагнитного поля;

Это безмассовая частица, способная существовать только двигаясь со скоростью света. Электрический заряд фотона также равен нулю. Фотон может находиться только в двух спиновых состояниях с проекцией спина на направление движения (спиральностью) ±1. Этому свойству в классической электродинамике соответствует круговая правая и левая поляризация электромагнитной волны. Фотону как квантовой частице свойственен корпускулярно-волновой дуализм, он проявляет одновременно свойства частицы и волны.

Если энергия фотона равна , то импульс связан с энергией соотношением , где  — скорость света (скорость, с которой в любой момент времени движется фотон как безмассовая частица)В вакууме энергия и импульс фотона зависят только от его частоты (или, что эквивалентно, от длины волны ).

Ско́рость све́та — абсолютная величина скорости распространения электромагнитных волн в вакууме.

Энергию квантов в физике принято выражать в электрон-вольтах.

Это внесистемная единица измерения энергии.

От энергии квантов напрямую зависит способность излучения производить определенное воздействие на вещество. Многие процессы в веществе характеризуются пороговой энергией —

если отдельные кванты несут меньшую энергию, то, как бы

много их ни было, они не смогут спровоцировать

надпороговый процесс.

Если световой пучок падает на поверхность, разделяющую

две прозрачные среды разной оптической плотности,

например воздух и воду, то часть света отражается от этой

поверхности, а другая часть — проникает во вторую среду.

При переходе из одной среды в другую луч света изменяет

направление на границе этих сред. Это явление называется

преломлением света.

Опыты показывают, что при одном и том же угле

падения угол преломления тем меньше, чем плотнее в

оптическом отношении среда, в которую проникает луч.

Если свет идёт из среды более оптически плотной в среду

менее плотную, то угол преломления луча больше угла падения.

1 . На границе раздела двух сред различной оптической

плотности луч света при переходе из одной среды в

другую меняет своё направление.

2. При переходе луча света в среду с большей оптической

плотностью угол преломления меньше угла падения; при

переходе луча света из оптически более плотной среды в

среду менее плотную угол преломления больше угла падения.

Преломление света сопровождается отражением, причём с

увеличением угла падения яркость отражённого пучка

возрастает, а преломлённого ослабевает.

Чем более плотная среда тем меньше скорость света ,

чем менее плотная среда тем больше скорость света.

Максимальное значение скорости света ( в вакууме