Закон Брюстера (1815г.)

Поляризация при отражении и преломлении.

Ризации

Закон Малюса (1810г.)

Прохождение света через турмалин.

Для анализа характера световых колебаний используются приборы, назы-

ваемые поляризаторами, частным примером служат кристаллы турмалина.

Вырезанные из них пластинки, параллельные оптической оси ОО' кристалла и

плоскости поляризатора, которая параллельна оси, обладают способностью

пропускать колебания, параллельные плоскости и задерживать колебания, пер-

пендикулярные плоскости. Таким образом из естественного света получается

плоскополяризованный.

В естественном свете интенсивности волн x и y равны, поляризатор П

пропускает только волну с (рис.6) амплитудой Аǀǀ, поэтому интенсивность плос-

кополяризованного света J0 и интенсивность естественного света Jест связаны

соотношением

u

Рис.5

x

y

Ex

Ey

E

Рис.4

z

x

y

x E

y E

E

Рис.3

ест J J

0 = (2)

Второй поляризатор анали-

зирует плоскополяризованный

свет и называется анализатором

(А). Амплитуда света, прошед-

шего через анализатор зависит

от угла φ между осями поляриза-

тора и анализатора, A=Aǀǀ·cosφ.

Интенсивность света пропор-

циональна квадрату амплитуды

J=Aǀǀ

2·cos2φ (J0≈Aǀǀ

2). Окончатель-

но свет, прошедший через поля-

ризатор и анализатор, имеет ин-

тенсивность

j 2 cos

= × ест J J

(3)

Это соотношение называется законом Малюса.

При параллельных поляризаторах φ=0, наблюдается максимальная ин-

тенсивность ест J J

=. Скрещенные поляризаторы,

p

j =, свет не пропускают.

Отсюда следует, за один полный поворот анализатора интенсивность дважды

достигает максимума Jmax и дважды достигает минимума Jmin.

Для описания изменения поляризации света пользуются степенью поля-

max min

max min

J J

J J

P

+

-

=. (4)

Степень поляризации естественного света Р=0, т.к. Jmax=Jmin, у плоскопо-

ляризованного света Р=1, т.к. Jmin=0.

Когда световая волна проходит через границу раздела двух сред, то свет

частично отражается, частично пре-

ломляется. Лучи отраженный и пре-

ломленный лежат в плоскости падения

(плоскость, проведенная через падаю-

щий луч и нормаль к поверхности), оба

луча частично поляризованы. В отра-

женном луче преобладают колебания,

перпендикулярные к плоскости паде-

ния (на рис.7а эти колебания обозна-

чены точками и называются скользя-

α α

n1

β β

n2

π/2

Бр q

а) б)

Рис.7

Jест J0 J

П А

А

П

φ

А|| А||

^ А||·cos φ A

А||

Плоскость

поляризации

О'

О

Рис.6

щими). В преломленном луче– колебания, параллельные плоскости падения

(колебания обозначены стрелками и называются бьющими). Падающий луч ес-

тественного света представлен как наложение двух плоскополяризованных не-

когерентных волн, вектора в которых лежат во взаимно перпендикулярных

плоскостях.

Экспериментом установлено, что у волны, электрический вектор кото-

рой лежит в плоскости падения, при угле ѲБ отраженная волна полностью

отсутствует (рис.7б). в отраженной волне имеется лишь компонента на-

Дата добавления: 2014-01-04