4. Получение поляризованного света. В качестве источника поляризованного света можно использовать лазер.

Недостатком лазера как осветителя может явиться монохроматичность ( = const) его излучения.

Более дешевыми являются оптические элементы, изобретенные достаточно давно, но широко применяемые и поныне. Такими элементами являются:

1. Поляроиды. На стекле под прозрачным защитным покрытием помещается пленка из дихроичного материала, поглощающего обыкновенный луч полностью или почти полностью. Поляроиды могут иметь большую площадь поверхности. К их недостаткам относится то, что они работают в довольно узком диапазоне длин волн (частот) света.

Если в поляроиде обыкновенный луч поглотился не полностью, а лишь частично, то на выходе поляроида будут обе компоненты, необходимые для получения света с круговой или эллиптической поляризацией.

2. Призма Николя (николь). Состоит из двух призм исландского шпата, склеенных канадским бальзамом. (рис. 3)

Рис. 3.

Двойное лучепреломление в исландском шпате порождает необыкновенный и обыкновенный лучи. Ход необыкновенного луча показан на рис. 3 несколько упрощенно. Обыкновенный луч выводится из николя, используя явление полного внутреннего отражения. (см. раздел 2). Для этого угол падения обыкновенного луча на клеевой слой получается достаточно большим за счет выбранной геометрии левой призмы, а канадский бальзам выбран в качестве клея, поскольку он прозрачен и его показатель преломления меньше, чем у исландского шпата.

Дальнейшая судьба обыкновенного луча – поглощение на зачерненных поверхностях обоймы николя.

Назначение правой половины николя – вывести необыкновенный луч на ту же прямую, на которой лежит падающий луч «естественного» света.

Будем называть оптической осью поляризатора направление, вдоль которого происходят электрические колебания в необыкновенном луче на его выходе.

С помощью рисунка 3 мы стремились подчеркнуть важное обстоятельство: сквозь призму Николя проходят только те электрические колебания Е (четыре черточки со стрелками), которые параллельны оптической оси призмы (на рис. 3 она тоже в плоскости рисунка.)

Если на пути естественного света поставить две призмы Николя, у которых оптические оси параллельны, то необыкновенный луч, выделенный первой призмой, беспрепятственно пройдет и через вторую; система «настроена на свет».

Если теперь вторую призму повернуть (вокруг направления луча) на 90⁰, то необыкновенный луч, созданный первой призмой, через вторую призму пройти не сможет. Призмы, расположенные так, что их оптические оси взаимно перпендикулярны, называют скрещенными; такая оптическая система свет не пропускает. В таких случаях говорят, что система «настроена на темноту».

Обращаем Ваше внимание на то, что основное для поляризатора событие – двойное лучепреломление – происходит в малых толщах вещества левой призмы, в слое толщиной порядка 2-3 межатомных расстояния. Это обстоятельство учтено и использовано в поляризаторах первого типа – поляроидах. Появление контактных линз, как конкурентов классическим очкам, связано с тем же обстоятельством: и толстых очковых линзах, и в контактных линзах изменение направления хода лучей происходит в сверхтонких поверхностных слоях.