Применение дифракции

Основное свойство дифракционной решетки - способность раскладывать падающий на неё пучок света по длинам волн, поэтому она используется в качестве диспергирующего элемента в спектральных приборах.

Поляризацией света называется выделение линейно поляризованного света из естественного или частично поляризованного.

Для этой цели используют специальные устройства, называемые поляризаторами. Их действие основывается на поляризации света при его отражении и преломлении на границе раздела двух диэлектрических сред, а также на явлениях двойного лучепреломления и дихроизма. Те же устройства можно использовать в качестве анализаторов, т.е. для определения характера и степени поляризации света.

Двойное лучепреломление - эффект расщепления в анизотропных средах луча света на две составляющие.

Дихроизм - способность материала или оптической системы делить световой поток на две (и более) части по длине волны светового излучения.

Закон Малюса - физический закон, выражающий зависимость интенсивности линейно-поляризованного света после его прохождения через поляризатор от угла α между плоскостями поляризации падающего света и поляризатора.

Интенсивности I_a и I_p линейно поляризованного света, пропущенного анализатором и падающего на него, связаны законом Малюса:

I_a = I_pcos²α

I - интенсивность света

Закон Брюстера: отраженный свет полностью линейно поляризован при угле падения i = i_Бр, удовлетворяющем условию tg i_Бр = n₂₁, где n₂₁ - относительный показатель преломления отражающей свет среды.

Угол i_Бр называется углом Брюстера. Если i = i_Бр, то отраженный и преломленный лучи взаимно перпендикулярны и коэффициент отражения p-волны R_p = 0. Поэтому отражаются только волны s-типа. Таким образом, проходящий свет поляризован только частично.

Степень поляризации проходящего света можно повышать, подвергая его ряду последовательных отражений и преломлений. Это осуществляется в стопе, состоящей из нескольких одинаковых и параллельных друг другу пластин из прозрачного диэлектрика (стекло), установленных под углом Брюстера к падающему пучку света.

Если число пластин в стопе достаточно велико, то проходящий через нее свет оказывается тоже практически линейно поляризованным. В отсутствие поглощения света в стопе интенсивности I_s и I_p отраженного и проходящего линейно поляризованного света одинаковы и равны половине интенсивности I₀ падающего естественного света.

Оптически активные вещества - среды, обладающие естественной оптической активностью.

Оптическая активность - это способность среды (кристаллов, растворов, паров вещества) вызывать вращение плоскости поляризации проходящего через неё оптического излучения.

Оптически активные вещества подразделяются на 2 типа:

Относящиеся к 1-му из них оптически активны в любом агрегатном состоянии (сахар, камфора, винная кислота), ко 2-му - активны только в кристаллической фазе (кварц, киноварь).

У веществ 1-го типа оптическая активность обусловлена асимметричным строением их молекул, у 2-го типа - специфической ориентацией молекул (ионов) в элементарных ячейках кристалла.

Кристаллы оптически активных веществ всегда существуют в двух формах - правой и левой. При этом решётка правого кристалла зеркально-симметрична решётке левого и не может быть пространственно совмещена с нею.

Молекулы правого и левого оптически активных веществ 1-го типа являются оптическими изомерами, то есть по своему строению представляют собой зеркальные отражения друг друга.

Оптической активности правой и левой форм оптически активных веществ 2-го типа имеют разные знаки, поэтому их называют оптическими антиподами.

Дата добавления: 2014-12-16