Естественный и поляризованный свет

Естественный свет излучается атомами вещества: возбужденный атом испускает за время волновой цуг – участок световой волны длиной . Так как атомы излучают свет независимо (не согласованно), то в световой волне имеются всевозможные плоскости колебаний вектора . Следовательно, естественный свет – неполяризованный. Световые векторы изображают в луче естественного света, как показано на рис. 19.

;

;

луч

луч

луч

луч

а б в

Рис. 19

Если векторы всех цугов в естественном луче разложить по осям , то полученные суммарные векторы и (рис. 19 в) будут одинакового модуля: , – так как в естественном луче колебания светового вектора во всех направлениях равновероятны. Поэтому в схеме на рис. 19 г вдоль луча показывают одинаковое число точек (векторы ) и черточек (векторы ).

луч

луч

луч

луч

плоскость поляризации

Свет, в котором вектор колеблется в одной плоскости, называют плоскополяризованным (или линейно поляризованным) (рис. 20).

Рис. 20

б луч луч Рис. 21

Частично поляризованный свет – такой, в котором имеется преимущественное направление колебаний вектора (рис. 21). В данном случае выполняется соотношение .

Свет, поляризованный по кругу (в общем случае – эллиптически поляризованный) – такой, в котором вектор вращается вокруг луча с частотой света .

Степень поляризации света – это величина

. (19)

Здесь – световые векторы, показанные на рис. 21 а; – максимальная и минимальная интенсивности частично поляризованного света, пропускаемого анализатором (связь величин: , где – коэффициент пропорциональности). Для естественного света ; для плоскополяризованного света и . Таким образом, степень поляризации света .