Закон Брюстера. Двойное лучепреломление. Вращение плоскости поляризации

Поляризация света. Способы получения поляризованного света. Поляризаторы и анализаторы. Закон Малюса. Степень поляризации.

Поляриза́ция волн — характеристика поперечных волн, описывающая поведение вектора колеблющейся величины в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны.

Обычно для получения поляризованного света естественное излучение какого-либо источника пропускают через поляризатор. Действие поляризатора состоит в том, что он разделяет первоначальный пучок на две компоненты со взаимно перпендикулярными направлениями поляризации, пропускает одну компоненту и поглощает или отклоняет другую. Таким образом, теоретически пропускание поляризатора может составлять 50%. Практически пропускаемая компонента также частично поглощается материалом поляризатора, в результате чего пропускание несколько снижается. Осуществление процесса поляризации возможно за счет разных физических явлений: дихроизма, двойного лучепреломления отражения, рассеяния. Наиболее распространены дихроичные поляризаторы, но используются и двоякопреломляющие. Поляризаторы, основанные на отражении и рассеянии, применяют в исключительных случаях.

Поляриза́тор —- устройство, предназначенное для получения полностью или частично поляризованного оптического излучения из излучения с произвольным состоянием поляризации.

Закон Малюса – зависимость интенсивности линейно-поляризованного света после его прохождения через анализатор от угла ϕ между плоскостями поляризации падающего света и анализатора.

I = ½(1-k) Io•cos2φ, где k коэффициент поглощения <1.

Степень поляризации: P=(Imax-Imin)/ (Imax+Imin)

Зако́н Брю́стера — закон оптики, выражающий связь показателей преломления двух диэлектриков с таким углом падения света, при котором свет, отражённый от границы раздела диэлектриков, будет полностью поляризованным в плоскости, перпендикулярной плоскости падения.

Закон Брюстера записывается в виде:

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

Явление двойного лучепреломления заключается в том, что упавшая на кристалл волна внутри кристалла разделяется на две волны, распространяющиеся в общем случае в различных направлениях, с различными скоростями и имеющие различную поляризацию. Это явление наблюдается лишь в анизотропных средах и возникает вследствие зависимости скорости света от направления светового вектора волны.

Вращение плоскости поляризации поперечной волны — физическое явление, заключающееся в повороте поляризационного вектора линейно-поляризованной поперечной волны вокруг её волнового вектора при прохождении волны через анизотропную среду.

Опыт показывает, что угол поворота плоскости поляризации для оптически активных кристаллов и чистых жидкостей

ϕ=αd, (1а)

для оптически активных растворов

ϕ=[α]Cd, (1б)

где d – расстояние, пройденное светом в оптически активном веществе,  – коэффициент ([] – называется удельным вращением), равный углу поворота поляризации света слоем вещества единичной толщины (и единичной концентрации – для растворов), C – массовая концентрация оптически активного вещества в растворе.

Дата добавления: 2015-04-24