Поляризация при двойном лучепреломлении

Поляризация при отражении и преломлении света

Отраженный от диэлектрика свет всегда частично поляризован. Степень поляризации отраженного луча зависит от показателя преломления диэлектрика n и от угла падения i (рис.4). Полная поляризация отраженного света достигается при падении под углом Брюстера, который определяется соотношением:

tg i = n.

Рисунок 4. Поляризация при отражении и преломлении света

Проходящий через диэлектрик свет также частично поляризован. Максимальная (но не полная) поляризация проходящего света достигается при падении под углом Брюстера. Для увеличения степени поляризации преломленного света используют стопу стеклянных пластинок, расположенных под углом Брюстера к падающему свету (рис.5).

Рисунок 5. Получение поляризованного света при прохождении естественного света через стопу стеклянных пластин

Явление двойного лучепреломления наблюдается в анизотропных средах (среды, в которых скорость распространения света или показатель преломления неодинаковы в различных направлениях). Анизотропной средой будут, например, кристаллы кварца и исландского шпата.

Естественный луч разделяется в кристалле на два луча, обыкновенный - о и необыкновенный - е, поляризованные в двух взаимно перпендикулярных плоскостях (рис.4). Обыкновенный и необыкновенный лучи имеют в кристалле различные скорости распространения.

e o

Рисунок 6. Поляризация при двойном лучепреломлении

Двоякопреломляющие кристаллы непосредственно не используются как поляризаторы, так как пучки обыкновенных и необыкновенных лучей мало разведены друг от друга. Однако, из этих кристаллов изготавливают специальные поляризованные призмы (призма Николя). Для ее изготовления кристалл исландского шпата распиливают определенным образом по диагонали, а потом склеивают канадским бальзамом (рис.7). Для обыкновенного луча бальзам является средой оптически менее плотной, а для необыкновенного луча - более плотной, чем исландский шпат. Поэтому обыкновенный луч о (рис.7), падающий на слой бальзама под углом большим предельного, претерпевает полное отражение, а необыкновенный луч е (рис.7) при любых углах падения проходит через этот слой.

Рисунок 7. Поляризация света в призме Николя

Если естественный луч падает на грань призмы Николя параллельно основанию АВ (рис.7), то необыкновенный луч проходит через призму, почти не отклоняясь от первоначального направления, а обыкновенный луч испытывает полное внутреннее отражение от слоя бальзама, поглощается зачерненной поверхностью основания АВ.

Таким образом, сквозь призму Николя проходит только один необыкновенный, полностью поляризованный луч.

Дата добавления: 2014-12-07