Естественный и поляризованный свет
Как известно, электромагнитные волны поперечны. Однако обычно световые волны не обнаруживают асимметрии относительно направления распространения луча. Это объясняется тем, что в естественном свете имеются колебания, совершаемые в самых различных направлениях, перпендикулярных к лучу. А это, в свою очередь, является следствием того факта, что обычный свет является результатом наложения цугов волн, испускаемых отдельными атомами независимо друг от друга. При этом каждый отдельный цуг можно считать линейно поляризованным. Напомним, что свет, в котором колебания светового вектора, упорядочены каким либо образом называется поляризованным. Если колебания светового вектора происходят только в одной плоскости, то свет называется плоско или линейно поляризованным. Плоскость, в которой колеблется световой вектор (вектор напряженности электрического поля световой ЭМВ), называется плоскостью колебаний. Плоскостью поляризации называется перпендикулярная к ней плоскость, проходящая через направление луча. В ней колеблется вектор напряженности магнитного поля ЭМВ.
Плоско поляризованный свет получают из естественного с помощью поляризаторов. Устройство поляризаторов рассмотрим позднее. На данный момент нас интересует их основное свойство: поляризаторы свободно пропускают световые волны с плоскостью колебаний, параллельной некоторой плоскости, которую называют плоскостью поляризатора, и полностью задерживают волны с плоскостью колебаний, перпендикулярной плоскости поляризатора.
Закон Малюса
Пусть на поляризатор падает линейно поляризованная волна с плоскостью колебаний, находящейся под углом к плоскости поляризатора. Исходное колебание можно разложить на два с амплитудами и . Колебание полностью задерживается поляризатором, проходит сквозь поляризатор. Если интенсивность падающей волны , то интенсивность прошедшей волны .
В естественном свете все значения равновероятны. Доля света, прошедшего через поляризатор при падении на него естественного света, будет равна среднему значению . При вращении поляризатора вокруг направления пучка естественного света интенсивность прошедшего луча остается неизменной, равной половине интенсивности падающего, – изменяется только ориентация плоскости колебаний прошедшего света.
Поставим на пути естественного света два поляризатора, плоскости которых составляют угол . Из первого поляризатора выйдет плоско поляризованный свет с интенсивностью в два раза меньше, чем у естественного. Через второй прибор пройдет составляющая амплитуды, пропорциональная . Следовательно, интенсивность света прошедшего через оба поляризатора.
(29.1)
Если на поляризатор падает плоско поляризованный свет, то интенсивность прошедшего
. (29.2)
Соотношение (29.2) называется ЗАКОНОМ МАЛЮСА.
Дата добавления: 2021-01-11; просмотров: 279;