Интенсивность света, прошедшего через анализатор, пропорциональна квадрату косинуса угла между плоскостями поляризации поляризатора и анализатора (закон Малюса).
, при j = 0 (поляризатор и анализатор параллельны).
I = 0, при 
- скрещенные поляризаторы света не пропускают.
Поляризованные лучи могут быть получены различными способами.
Методы получения поляризованного света.
П оляризация при отражении и преломлении
Оказывается, что отраженный и преломленный на границе диэлектриков лучи всегда частично поляризованы. Опытно установлено: отраженный луч будет полностью поляризован, если он и преломленный луч перпендикулярен.
Показатель преломления среды.
. (16.2.1)
Луч, отраженный, вполне поляризован, если тангенс угла падения равен показателю преломления среды, от границы которой луч отражается (закон Брюстера).
Угол, удовлетворяющий условию (16.2.1), называется углом полной поляризации (угол Брюстера).
Опытами было установлено, что направление вектора 
, т.е. направление колебаний в луче, отраженном под углом Брюстера, будет перпендикулярно к плоскости падения.
Преломленный луч также частично поляризован, при этом колебания расположены преимущественно в плоскости падения.
Доля поляризованного света в преломленном луче зависит от угла падения и показателя преломления вещества.
При падении под углом Брюстера поляризация преломленных лучей максимальна, но не полная (для обычного стекла она составляет ~ 15 %).
Если преломленные и, следовательно, частично поляризованные лучи подвергнуть второму, третьему и т.д. преломлениям, то, конечно, степень поляризации преломленных лучей возрастет. Если имеется 8 – 10 пластинок, то при падении под углом Брюстера и прошедший и отраженный свет практически окажется полностью поляризованным. Интенсивности отраженного и прошедшего лучей будут равны между собой и составят каждая ½ интенсивности падающего (если пренебречь поглощением в стекле).
|
|
|
Такая группа пластинок называется стопой Столетова и может служить в качестве поляризатора, как в отражённом, так и в проходящем свете.
Короткие электромагнитные волны, на которых ведется телевизионная передача, сильно поляризованы. Именно это обстоятельство позволяет по расположению антенны определять, в каком направлении находится передающий центр. Антенна устанавливается так, чтобы направление колебания совпало с направлением антенны.
Д войное лучепреломление
Двойное лучепреломление заключается в том, что одному падающему лучу соответствуют два преломленных луча.
Двойное лучепреломление наблюдается в средах, свойства которых в различных направлениях различны (анизотропные). Кроме исландского шпата анизотропной средой является кварц, кальций (СаСОз) и некоторые другие.
|
|
|
Однако лучи, прошедшие через кристалл, не всегда раздваиваются. Направление, в котором луч света не испытывает двойного лучепреломления, называется оптической осью кристалла (ОО).
Характер двойного лучепреломления зависит от взаимного расположения оптической оси и направления падающих лучей.
Преломленный луч СЕ обладает свойствами, присущими лучам, подчиняющимся законам геометрической оптики.
1. Лежит в плоскости падения.
2. Коэффициент преломления
.
Такой луч называется обыкновенным.
Луч СF не лежит в плоскости падения: при вращении кристалла вокруг нормали в точке С поворачивается вместе с кристаллом, при этом угол падения I не меняется, но изменяется ориентация оптической оси в пространстве. Луч CF называется необыкновенным (l). Для него
.
Коэффициент преломления необыкновенного (l) луча зависит от распространения света по отношению к оптической оси кристалла.
Следовательно, скорость распространения обыкновенного луча ( 
) в кристалле по всем направлениям одинакова.
Необыкновенный луч распространяется в кристалле по разным направлениям с разной скоростью.
При распространении света вдоль оптической оси 
и двойное лучепреломление отсутствует.
|
|
|
При падении луча нормально на пластинку обыкновенный луч не преломляется, необыкновенный луч – преломляется. Он отклоняется от нормали так, что угол между лучом и оптической осью увеличивается.
В обыкновенном луче 
^ оптической оси, в необыкновенном луче 
лежит в плоскости главного сечения кристалла.
Главным сечением кристалла называется плоскость, проходящая через падающий луч света и направление оптической оси в месте падения луча.
.
Для всех прозрачных веществ магнитная проницаемость m » 1. Поэтому
.
Для Н2О e = 81, а n = 1,3. Однако надо иметь в виду, что значение e = 81 получено из электростатических измерений. В быстропеременных электрических полях значение e получается иным, причем оно зависит от частоты поля. Этим объясняется дисперсия света, т.е. зависимость показателя преломления (скорости света) от частоты (l). Подстановка в (1) значения e, полученного для соответствующей частоты, приводит к правильному значению n.
Показатель преломления обыкновенного луча
, где 
;
- необыкновенного луча
, где 
.
Интенсивность обоих лучей одинакова и равна половине интенсивности падающего света.
Существуют несколько типов поляризующих призм, которые пропускают только один из двух преломленных лучей (например, призма Николя).
|
|
|
Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 266; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!