Естественный и поляризованный свет

П О Л Я Р И З А Ц И Я С В Е Т А.

Следствием теории Максвелла является поперечность световых волн: в изотропных средах векторы напряженностей электрическогоЕ и магнитного Нполей волны взаимно перпендикулярны и колеблются перпендикулярно вектору скорости распространения волны v (перпендикулярно лучу). Согласно электромагнитной теории свет представляет собой суммарное электромагнитное излучение множества атомов. Поскольку атомы излучают электромагнитные волны независимо друг от друга, световая волна, излучаемая источником в целом, характеризуется всевозможными равновероятными направлениями колебаний вектора Е. Это - так называемыйестественный свет.

Поляризованным называется свет, в котором направления колебаний вектора Е упорядочены каким-либо образом. Электромагнитная волна называется линейно или плоскополяризованной, если в процессе ее распространения вектор Е (и, следовательно, вектор Н) лежит в одной и той же плоскости. Плоскостью поляризации называется плоскость, в которой расположены векторы Еи v.

Упорядоченность направлений колебаний вектора Е может заключаться в том, что вектор Е,изменяясь по модулю, поворачивается вокруг вектора v. В результате конец вектора Е описывает в пространстве спираль, проекция которой на плоскость, перпендикулярную лучу представляет собой эллипс. Такой свет называется эллиптически поляризованным. Частным случаем является поляризованный по кругу или циркулярно поляризованный свет (при этом полуоси эллипса равны друг другу).

Свет, в котором колебания одного направления преобладают над колебаниями других направлений, называется частично поляризованным.

Линейно поляризованный свет можно получить, пропуская естественный свет через поляризатор, действие которого может быть основано на различных физических явлениях. Поляризатор пропускает колебания только определенного направления.

Если линейно поляризованный свет интенсивности пропустить через поляризатор,соответствующее направление анализатора (ось анализатора). Если на пути поляризованного света, вышедшего из поляризатора, поставить анализатор, то он полностью пропустит свет, если АА//РР (рис. 2а); если же АА ^ РР, то весь свет будет задержан (рис. 2б).

р и с у н о к 2

В случае, когда оси поляризатора и анализатора скрещены под некоторым углом a, анализатор пропускает лишь составляющую Е₀₂ = Е₀cos a (рис.3), направленную вдоль АА.

р и с у н о к 3 то

интенсивность вышедшего света, определяется соотношениемпропорциональная квадрату амплитуды, равна:

, (1)

где - угол между плоскостью пропускания поляризатора и вектором Епадающей волны. Равенство (1) выражает собой закон Малюса.