Анализаторы — это приборы, с помощью которых анализируется поляризованный свет.

Плоскость поляризации — это плоскость, которой параллельны векторы , пропускаемые поляризатором и которой перпендикулярны векторы , не пропускаемые поляризатором.

Если — угол между вектором и плоскостью поляризации, то — амплитуда вектора , пропускаемого поляризатором и — амплитуда вектора , не пропускаемого поляризатором.

Из теории Максвелла следует, что основной характеристикой переноса энергии волны в пространстве является плотность потока энергии, т. е. энергия, которую переносит волна через единицу поверхности, перпендикулярной направлению распространения волны, в единицу времени. Модуль плотности потока энергии обозначается П и определяется соотношением:

Величина П легко выражается через напряженности электрического и магнитного поля и принимает вид: . Т. к. и — взаимно перпендикулярные векторы, лежащие в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны, то

Называется этот вектор вектором Умова — Пойнтинга. Среднее по времени значение модуля вектора Умова — Пойнтинга получило название интенсивности волны.

Т. к. для световой волны, пропускаемой поляризатором, и, соответственно, , то:

Здесь:

1. — интенсивность света, падающего на поляризатор.

2. — интенсивность света, прошедшего через поляризатор.

3. — угол между вектором волны и главной плоскостью кристалла (плоскостью, проходящей через главную ось кристалла).

Соотношение получило название закона Малюса.

Если падающий на поляризатор свет плоскополяризованный, то и сомножитель показывает долю интенсивности света, пропускаемого поляризатором.

Если падающий свет естественный, то при нахождении интенсивности проходящей волны удобнее рассматривать падающую волну как совокупность отдельных цугов волн. Тогда — не меняющийся со временем угол, а хаотический одновременный набор углов в диапазоне от 0 до , меняющийся с частотой порядка . Так как наши приборы не реагируют на такую большую частоту изменения , то показания приборов будут пропорциональны усредненному, по всем возможным углам , значению . В естественном свете все значения равновероятны, потому:

Тогда .

Если на пути естественного света два поляризатора и на первый падает естественный свет, то интенсивность света, прошедшего через два поляризатора:

где — интенсивность света, прошедшего через первый поляризатор, — угол между главными плоскостями поляризаторов и . Второй поляризатор в такой системе называется анализатором, поскольку он анализирует волну, прошедшую через первый поляризатор.

Рис 9. Прохождение света через два поляризатора

В качестве поляризаторов широко используются кристаллы с двойным лучепреломлением, в которых в процессе прохождения один из лучей удаляется. В кристаллах турмалина и в поляроиде (целлулоидной пленке) удаление осуществляется за счет того, что один из лучей поглощается сильнее другого. Это явление называется дихроизмом.

Большое распространение получил поляризатор, называемый призмой Н коля. В этом приборе один из поляризованных лучей убирается искусственным способом.

Рис. 10. Ход лучей в призме Николя

Призма сделана из исландского шпата. По диагонали АВ нанесен канадский бальзам, склеивающий две половины призмы. Коэффициент преломления бальзама , т. е. по величине он лежит между коэффициентами преломления обыкновенного луча (о) и необыкновенного (e).

При входе в призму луч раздваивается. Углы призмы выбираются так, чтобы угол падения обыкновенного луча на слой бальзама оказался больше предельного угла падения, при котором имеет место полное внутреннее отражение. Та грань, на которую отражается обыкновенный луч, покрывается веществом, которое поглощает его, выводя из рассматриваемой системы. Большая часть энергии необыкновенного луча проходит через слой канадского бальзама и вторую часть призмы, обеспечивая поляризованный луч на выходе призмы Николя и делая ее поляризатором.