18.)Естественный и поляризованный свет

Естественный свет - свет с быстро и беспорядочно изменяющимся направлением колебаний напряженностей электромагнитного поля, причем все направления колебаний, перпендикулярные лучу, равновероятны.

Поляризованный свет - световые волны, электромагнитные колебания которых распространяются только в одном направлении.

Виды поляризации:

Линейная - состояние распространяющейся электромагнитной волны (например, световой), при котором её электрический вектор Е в каждой точке пространства, занятого волной, совершая колебания, остаётся всё время в одной и той же плоскости, проходящей через направление распространения волны (то же справедливо и по отношению к магнитному вектору волны Н).

Круговая - состояние распространяющейся электромагнитной волны (например, световой), при котором концы её электрического и магнитного векторов Е и Н в каждой точке пространства, занятого волной, описывают окружности в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны.

Эллиптическая - случай, промежуточный между круговой и линейными поляризациями.

Если естественный свет падает на границу раздела двух диэлектриков, то часть его отражается, а часть преломляется и распространяется во второй среде. Устанавливая на пути отраженного и преломленного лучей анализатор, убеждаемся в том, что отраженный и преломленный лучи частично поляризованы: при поворачивании анализатора вокруг лучей интенсивность света периодически усиливается и ослабевает. Дальнейшие исследования показали, что в отраженном луче преобладают колебания, перпендикулярные плоскости падения, в преломленном - колебания, параллельные плоскости падения.

Угол Брюстера - угол падения светового луча, при котором отражённый от диэлектрика свет полностью поляризован.

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

19.)Элементы кристаллооптики

Кристаллооптика - наука, изучающая прохождение света через кристаллы и др. анизотропные среды. Сформировалась на стыке двух наук – оптики и кристаллофизики. Исследует закономерности таких явлений как: поляризация света, плеохроизм, двойное лучепреломление, вращение плоскости поляризациии и др.

Закон Малюса: Интенсивность прошедшего света равна интенсивности падающего света на угол между плоскостью колебаний падающего света и плоскостью поляризатора. J=J₀cos²α

Поставим на пути естественного света два поляризатора, плоскости которых составляют угол α. Из первого поляризатора выйдет плоско-поляризованный свет, интенсивность которого Согласно закону Малюса из второго поляризатора выйдет свет интенсивности J=J₀cos²α. Интенсивность света, прошедшего второй поляризатор равна: .

Максимальная интенсивность, равная получается при α=0 (поляризаторы параллельны). При интенсивность равна нулю (скрещенные поляризаторы света не пропускают).

В релятивистской форме

где   и   — циклические частоты линейно поляризованных волн, падающей на поляризатор и вышедшей из него.

Двуосные кристаллы- два луча аномальны. Одноосные кристаллы- кристаллы, для которых характерно двойное лучепреломление при всех направлениях падающего на них света, кроме одного (это направление называется оптической осью кристалла).

Дихрои́зм кристаллов — избирательное поглощение света различных длин волн в зависимости от направления поляризации оптически асимметричных кристаллов.

Поляризованные призмы- призма Николя

Призма Николя — поляризационное устройство, в основе принципа действия которого лежат эффекты двойного лучепреломления и полного внутреннего отражения.