32. Поляризация света. Свет естественный и плоскополяризованный. Поляризация при двойном лучепреломлении. Поляризационные устройства.

Электромагнитную волну, в которой векторы Е и, следовательно, векторы Н лежат в определенных плоскостях, называют плоскополяризованными. Плоскость, проходящая через электрический вектор в направлении распространения электромагнитной волны, является плоскостью поляризации. Плоскополяризованную волну излучает отдельный атом. В естественном свете, идущем от Солнца, накаленной нити лампы, пламени, складываются неупорядоченные излучения множества хаотически ориентированных атомов, поэтому направление Е не выдерживается в одной плоскости. Такой свет можно рассматривать как наложение плоскополяризованных волн с хаотической ориентацией плоскостей колебаний, электрические векторы ориентированы по всевозможным перпендикулярным лучу направлениям.

При падении света на некоторые кристаллы луч раздваивается на обыкновенный (выполняются законы преломления) и необыкновенный(не выполняются). Из этих кристаллов изготавливаются специальные поляризационные призмы(призма Николя), в них обыкновенный луч отражается от границы с бальзамом и поглощается зачернённой нижней гранью, а необыкновенный выходит из призмы параллельно нижней грани.

Для поляризации света используются также поляроиды, изготавливаемые из турмалина, герапатита, которые наряду с двойным лучепреломлением поглощают один из лучей сильнее, чем другой (явление дихроизма).

33. Вращение плоскости поляризации оптически активными веществами. Поляриметрия и спектрополяриметрия. Поляризационный микроскоп.

Некоторые вещества (например, из твердых тел - кварц, сахар, киноварь, из жидкостей - водный раствор сахара, винная кислота, скипидар), называемые оптически активными, обладают способностью вращать плоскость поляризации.

Если между скрещенными поляризатором Р и анализатором А, дающими темное поле зрения, поместить оптически активное вещество (например, кювету с раствором сахара), то поле зрения анализатора просветляется. При повороте анализатора на некоторый угол j можно вновь получить темное поле зрения. Угол j и есть угол, на который оптически активное вещество поворачивает плоскость поляризации света, прошедшего через поляризатор. Так как поворотом анализатора можно получить темное поле зрения, то свет, прошедший через оптически активное вещество, является плоскополяризованным.

Для оптически активных веществ угол поворота ϕ плоскости поляризации равен длине пробега луча в растворе и концентрации р-ра: ϕ=а₀СL, где а₀- удельное вращение (угол поворота плоскости поляризации в растворе с концентрацией оптически активного вещества 1 г\дм² при длине пробега луча в растворе 1 дм). Для твёрдых веществ :ϕ=а₀L, где а- угол поворота плоскости поляризации, вызванной оптически активным веществом,l-толщина вещества.

Явление вращения плоскости поляризации лежит в основе точного метода определения концентрации растворов оптически активных веществ, называемого поляриметрией (сахариметрией). Спектрополяриметрия – метод определения зависимости удельного вращения от длины волны , с использованием различных светофильтров. Поляризационный микроскоп аналогичен обычному биологическому микроскопу, но имеет поляризатор перед конденсором и анализатор в тубусе между объективом и окуляром. Предметный столик может вращаться вокруг оптической оси микроскопа.