Поляризация света

Лекция № 8. Семестр 2

1. Естественный и поляризованный свет. Виды поляризации света.

2. Степень поляризации. Поляроиды.

3. Закон Э. Малюса.

4. Поляризация света при отражении от границы раздела двух диэлектриков. Закон Д. Брюстера.

Свет является поперечной электромагнитной волной. Векторы электрической и магнитной напряженностей образуют с вектором скорости распространения волны правовинтовую систему. При действии света на вещество основное значение имеет электрическая составляющая поля . Вектор напряженности электрического поля в электромагнитной волне называют световым вектором, и обычно все рассуждения ведутся относительно него.

Естественные источники излучения это тела, излучающие электромаг-нитные волны за счет своей внутренней энергии, то есть за счет теплового движения атомов и молекул. Оно присуще всем телам, его интенсивность зависит от температуры тела. Это излучение называют тепловым. Излучение естественного источника света представляет собой огромный набор цугов волн, испущенных различными атомами. Оно немонохроматмчно – в излучении присутствуют всевозможные частоты. Кроме того, оно характеризуется всевозможными равновероятными колебаниями светового вектора.

а)	Свет со всевозможными равновероятными ориентациями векто-
ра (а Þ и ) называется естественным или неполяризованным.
НПС. Свет, в котором направление колебаний светового вектора каким
то образом упорядочены, называется поляризованным (а).Луч
перпендикулярен плоскости рисунка.
Если в результате каких либо внешних воздействий появляет-	б)
ся преимущественное, но не исключительное направление
колебаний вектора , то это частично поляризованный свет.
(ЧПС). В нем присутствуют всевозможные направления коле-
баний вектора , но разной амплитуды и есть преимуществен-
ное направление с максимальной амплитудой.
в)	В предельном случае ЧПС при возрастании степени поляризации
переходит к линейно поляризованному свету ЛПС – свет, в котором
вектор (а Þ и ) колеблется только в одном направлении. Иначе
его называют плоскополяризованным. Плоскость, проходящая через
Направление колебаний светового вектора и направление распро-

странения световой волны, называется плоскостью поляризации.

г) В случае, когда конец вектора совершает равномерное вращение по окружности в плоскости перпендикулярной к скорости распространения волны, свет является поляризованным по кругу – круговая поляризация. Возможны два типа круговой поляризации, при которых вращение происходить либо по часовой стрелке, либо против часовой стрелки.

д) конец вектора может совершать равномерное вращение по эллипсу в плоскости перпендикулярной к скорости распространения волны - свет является эллиптически поляризованным.

2. Степенью поляризации называется величина: … (5.1).

Где и - соответственно максимальная и минимальная интенсивности частично поляризованного света, пропускаемого анализатором. Для естественного света и Р = 0. Для плоско поляризованного и Р = 1. Естественный свет можно преобразовать в плоско поляризованный используя так называемые поляризаторы (поляроиды), пропускающие колебания только определенного направления. Это среды анизотропные в отношении колебаний вектора . Например, это некоторые кристаллы. Турмалин – природный поляризатор. Или пленки, изготовленные из длинных цепочек углеводородных молекул. При прохождении через такую пленку неполяризованный свет становится ЛПС. Это объясняется тем, что состав-ляющая вектора , параллельная направлению, вдоль которого вытянуты эти молекулы, вызывает интенсивное движение электронов в молекулах и поэтому полностью поглощается поляроидом. Составляющая вектора , направленная перпендикулярно длине цепочек молекул (это направление называется осью пропускания поляроида) интенсивного движения электронов не вызывает, и эта составляющая проходит поляроид без изменения. Таким образом, на выходе поляроида получается линейно поляризованный свет в котором вектор совершает колебания вдоль оси пропускания.

Дата добавления: 2014-01-03