Поляризация света

9. Естественный и поляризованный свет.

Векторы напряженностей электрического Е и магнитного Н полей волны взаимно перпендикулярны и колеблются перпендикулярно вектору скорости v распространения волны. Светового вектора – вектора напряженности Е электрического поля.

Свет со всевозможными равновероятными ориентациями вектора Е (и, следовательно, Н) называется естественным.

Свет, в котором направления колебаний светового вектора каким-то образом упорядочены, называются поляризованным. Так, если в результате каких-либо внешних воздействий появляется преимущественное (но не исключительное!) направление колебаний вектора Е, то имеем дело с частично поляризованным светом.

Свет, в котором вектор Е (и, следовательно, Н) колеблется только в одном направлении, перпендикулярном лучу, называется плоскополяризованным (линейно поляризованным).

Степенью поляризации называется величина где и - соответственно максимальная и минимальная интенсивность частично поляризованного света, пропускаемого анализатором. Для естественного света и P=0, для плоскополяризованного и P=1.

10. Закон Малюса

Естественный свет можно преобразовать в плоскополяризованный, используя так называемое поляризаторы, пропускающие колебания только определенного направления.

1 пластинка пропускает колебания только определенного направления, т.е. преобразует естест. свет в плоскопол. (поляризатор). 2 же пластинка полностью гасит колеб., т.е. за вторую пластинку свет не проходит (анализатор).

11. Поляризация света при отражении и преломлении на границе двух диэлектриков. Закон Брюстера

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, отраженный и преломленные лучи частично поляризованы.

Степень поляризации зависит от угла падения лучей и показателя преломления.

Отраженный луч является плоскополяризованным (содержит только колебания, перпендикулярные плоскости падения). Преломленный же луч при угле падения поляризуется максимально, но не полностью. Если свет падает на границу раздела под углом Брюстера, то отраженный и преломленный лучи взаимно перпендикулярны.

12. Изотропные и анизотропные среды. Искусственная оптическая анизотропия.

1. Исследования показали, что при обычных условиях газообразные, жидкие и твердые аморфные диэлектрики оптически изотропны. В то же время почти все кристаллические диэлектрики оптически анизотропны. Это явление называется искусственной оптической анизотропией.

Поэтому излучение вторичных волн частицами кристаллической среды зависит не только от электрических свойств самих частиц, но и от силового воздействия со стороны других частиц. Из сказанного ясно, что оптическая анизотропия кристалла может быть обусловлена как электрической анизотропией образующих его частиц, так и анизотропией поля сил взаимодействия между частицами. Характер этого поля, т.е. его изотропность или анизотропн., зависит от степени симметрии решетки кристалла.

Оптически изотропные вещества становятся оптически анизотропными под действием:

1) одностороннего сжатия или растяжения (кристаллы кубической системы, стекла и др.);

2) Электрического поля (эффект Кера; жидкости, аморфные тела, газы);

3) Магнитного поля (жидкости, стекла, коллоиды).