Явление поляризации света

Поляризация света. Основные теоретические сведения

Явление поляризации света — это явление возникновения определенной ориентации вектора световой волны в пространстве [основная литература 1, 2, 3].

Из теории Максвелла известно, что электромагнитная волна поперечна, т. е. , , где — направление распространения волны. Ориентацию вектора в плоскости можно определить путем следующих рассуждений и наблюдений.

Предположим вначале, что вектор (рис. 1) фиксирован, т. е. не меняет своего положения в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны. В таком случае проекции вектора на различные плоскости, проходящие через x, будут различны.

Рис. 1. и — две произвольные плоскости, проходящие через направление распространения волны x

Например, на рис. 1 в пл.     , а в пл.     , где — угол между плоскостями и .

Различие проекций вектора на плоскости и должно привести к тому, что волна будет проявлять различные свойства по отношению к плоскостям и .

Опыт: в общем случае волны, распространяющиеся непосредственно от источника, таких свойств не проявляют. Полученный экспериментальный факт означает, что принятое выше предположение о фиксированном положении вектора в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны, не соответствует действительности.

Такой вывод находится в соответствии с природой излучения. Световая волна от естественного источника состоит из множества цугов волн, испускаемых отдельными атомами. Плоскость колебаний (т. е. плоскость, проведенная через направление вектора волны и направление луча) для каждого цуга ориентирована случайным образом. Поэтому в естественном свете, в плоскости, перпендикулярной лучу, одновременно присутствуют колебания всевозможных направлений вектора (рис. 2). Вероятности реализации их одинаковы.

Рис. 2. Моментальное изображение вектора естественного света в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны

Поэтому величина вектора , усредненная по времени наблюдения, будет одинаковой в любой плоскости, проходящей через направление луча. Это должно привести к тому, что волна будет проявлять одинаковые свойства по отношению к любой из этих плоскостей. Именно это и наблюдается на опыте.



Для простоты анализа некоторых процессов проявления света, естественный свет можно рассматривать как некоторую результирующую от всех цугов поперечную волну, которую можно считать монохроматической, у которой направление вектора в плоскости, перпендикулярной направлению распространения, быстро и беспорядочно сменяют друг друга [дополнительная литература 2, 3]

Свет, в котором ориентации колебаний вектора в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны, упорядочены каким либо образом, называется поляризованным.

Если вектор лежит все время в одной плоскости, в которой также лежит нормаль к фронту волны, то свет называется плоскополяризованным или линейно поляризованным.

Плоскость, в которой колеблется вектор — плоскость колебаний.

Плоскость, в которой колеблется вектор — плоскость поляризации.

Если вектор световой волны изменяется так, что конец его описывает эллипс, свет называется эллиптически поляризованным.






Дата добавления: 2016-12-27; просмотров: 83;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2017 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.005 сек.