Методы получения и свойства поляризованного излучения.

Поляризационные измерения.

Область применения

Состояние поляризации света при его взаимодействии с веществом отражает внутреннюю структуру вещества, поэтому поляризационные измерения широко используются при исследовании оптических свойств, состава и структуры вещества.

Поляризаторы применяются в качестве светоослабляющих систем в фотометрических исследованиях, интерференционных приборах с фазовым контрастом, при исследовании кристаллов и напряжений в прозрачных средах.

Методы получения и свойства поляризованного излучения.

По состоянию поляризации световые пучки можно разделить на естественные, частично поляризованные, линейно поляризованные и эллиптически поляризованные. Частным случаем эллиптически поляризованного света является свет, поляризованный по кругу.

Поскольку свет представляет собой поперечные электромагнитные волны, в которых световым вектором является электрический вектор, то естественный свет можно представить в виде набора электромагнитных волн одинаковой амплитуды, но с различной ориентацией электрических векторов в пространстве. Если естественный свет пропускать через поляризатор, вращающийся вокруг оси, то интенсивность прошедшего света будет постоянна при любом положении поляризатора (рис. 9.1.).

Частично поляризованный свет отличается от естественного тем, что амплитуда его не одинакова в различных направлениях, лежащих в плоскости, перпендикулярных лучу. Если частично поляризованный свет пропускать через вращающийся поляризатор, то интенсивность прошедшого света будет периодически изменятся (рис 9.2.).

Частично поляризованный свет характеризуется степенью поляризации

(9.1.)

где и - максимальная и минимальная интенсивности света, пропущеного вращающимся поляризатором.

Из (9.1.) следует, что степень поляризации естествинного света равна 0, поскольку = .

Линейно-поляризованный свет представляет собой набор электромагнитных волн с одинаковой ориентацией электрических векторов в пространстве. При прохождении линейно-поляризованного света через вращающийся поляризатор наблюдается периодический переход от максимальной интенсивности к полному гашению света. Степень поляризации линейного поляризованного света равна 1 (рис. 9.3.).

Эллиптически поляризованный свет представляет собой электромагнитные волны с таким состоянием поляризации, при котором электрический вектор описывает эллипс, лежащий в плоскости, перпендикулярной направлению распространению пучка. Частным случаем эллиптически поляризованного света является свет, поляризованный по кругу.

Если электрически поляризованный свет исследовать с помощью вращающегося поляризатора, то, как и в случае частично-поляризованного света, наблюдается периодическое измерение интенсивности от максимального значения до минимального. Круговая поляризация в этом случае ничем не будет отличатся от естественного света и отличить ее от естественного света с помощью одного поляризатора нельзя. Для этого исследуемый свет необходимо предварительно пропустить через компенсатор, который скомпенсирует сдвиг фаз между двумя взаимно-перпендикулярными составляющего электрического вектора эллиптически поляризованного света и превратит его в линейно-поляризованный (рис.9.4.).