Естественный и поляризованный свет

Поляризация света.

В естественном свете колебания светового луча происходят хаотически по всем направлениям из-за независимого излучения многими атомами источника света. Если световые колебания каким-либо образом упорядочены, то свет называется поляризованным. Рассмотрим характеристики поляризованного света.

Пусть у нас есть два взаимно перпендикулярных электрических колебания, совершающихся вдоль осей X, Y и имеющих разность фаз d

Результирующая напряженность:

Угол между и определяется:

(6.0)

Из выражения (6.0) видно:

1. Если разность фаз d испытывает хаотические изменения, то и направления светового вектора будет испытывать неупор. скачкообразные изменения. Поэтому естественный свет представляют в виде сложения двух некогерентных колебаний электромагнитных волн, поляризованных во взаимно перпендикулярных плоскостях и одинаковой интенсивностью.

2. Если колебания когерентны d = 0 или p

- свет поляризованный

3. Когда , то

- плоскость поляризации поворачивается с угловой скоростью w. Свет О поляризован по кругу.

4. При - произвольная постоянна – свет эллиптически поляризован. Конец вектора движется по эллипсу. Если вращается по часовой стрелке по отношению к направлению. Противоположному направлению распространения луча, то поляризацию называют правой. В противном случае – левой. Плоскость, в которой колеблется вектор , называется плоскостью колебаний. Перпендикулярная ей плоскость – плоскостью поляризации.

Пропуская естественный свет через специальные приборы-поляризаторы, которые из всевозможных направлений колебаний пропускают лишь колебания в определенном направлении, параллельном плоскости поляризатора, получают полностью или частично поляризованный свет.

Если поляризатор не полностью, а частично задерживает световые колебания в направлении, перпендикулярном плоскости поляризатора, то поляризатор называется несовершенным. Свет на выходе такого поляризатора будет называться частично поляризованным.

Если вращать идеальный поляризатор на пути частично поляризованного света, то интенсивность прошедшего света изменяется от до при каждом повороте на , то можно ввести характеристику частичную поляризацию света степень поляризации

Р = 1 если I_min = 0 – свет полностью поляризован.

Р = 0 если I_min = I_max - свет естественный. К эллип. поляр. свету понятие степени поляризации неприменимо.

Если поляризованный свет имеет плоскость колебаний под углом j к плоскости поляризатора, то амплитуда прошедшего светового вектора . Тогда интенсивность прошедшего света:

- закон Малюса

- выражает долю света, прошедшего через поляризатор.

При прохождении естественного света через поляризатор, так как все направления j равновероятны, вращение поляризатора не приводит к изменению интенсивности на выходе поляризатора. Так как среднее значение , то интенсивность поляризованного света равна половине интенсивности естественного света

.

Интенсивность света, прошедшего через два поляризатора плоскости которых находятся под углом j

.

Дата добавления: 2014-01-06