Жарыты поляризациясы.Малюс заы

Жары поляризациясы. Табии жары пен поляризацияланан жары.Жары толындары электромагниттік толындарды бір трі. Жары толындарыны рісін электр векторы (Е) мен магнит векторы (Н )арылысипаттауа болады. Бл вектор зара жне толын таралатын баытаперпендикуляр болатындыы белгілі. Жары толыны рісіні векторы здіксіззгеріп, яни дайы тербеліп трады. Жарыты фотохимиялы сері (Е) электрвекторы серіне байланысты. Сондытан бл вектор кейде жарывекторы деп театалады. Жары тербелістері делінгенде осы тербелісі айтылады. Жары толыныны интенсивтілігі, яни 1 сек. Толын таралатын баыта перпендикуляр1 см2 ауданнан тетін жары энергиясынны млшері, оны электр векторыныамплитудаларыны квадратвна тура пропорционал болады. Жары толындарызатты атомдары мен молекулаларында жріп жатан кенйбір процесстернтижесінде пайда болады. те кішкене жары кзі рамында сансыз кп атомдарболады. Оларды райсысы шыаратын жары толындарыны электрвекторыны баыттары ртрлі, сонымен абат бір атомны шыаран жарытолындарыны электр векторыны баыты да згеріп трады. Сйтіп, жарытолыныны электр векторы трлі жаа баытталан, яни ол сан алуанжазытыта тербелуі ммкін. Мнда бір баытты баса баыттарданартышылыы болмайды. рісіні электр векторы кеістікте осылай трлі баытта орналасан жары – табии жары деп аталады.Табии жары толындарыны барлы баытта интенсивтігі бірдей болады. Белгіліжадайда жары толыны векторы тек бір белгілі баытта ана тербелуі ммкін.Осындай жары – толы поляризацияланан жары деп аталады.Электр векторыны тербеліс баыты мен сол тербелістер таралатын баыт арылытетін жазыты поляризацияланан жарыты тербеліс жазытыы, оанперпендикуляр жазыты – поляризациялану жазытыы деп аталады. Егер жары векторы тербелістері бір ана жазытытаболып жатса, ондай жары жазыша поляризацияланан жары деп аталады. Жарыты поляризациялану былысын тжірибе жасап байауа болады, бл былысты, мыс., жары турмалин пластинкадан ткенде байау оай. Турмалин кристалынаноны осіне параллель етіп жарып алынан млдір жа пластинка алып, оантабии а жары тсірейік. Сонда ол оырлау жасыл тсті болып крінеді. Егероны тскен суле баытымен дл келетін осьтен айналдырса, ткен жарыинтенсивтілігі згермейді. Дл сондай таы бір турмалин пластинка алып, оныалашы пластинканы жанына 1, а – суретте крсетілгендей, яни оларды ХХосьтерін параллель етіп ойса, онда жары пластинкаларды екеуінен де теді,біра оны интенсивтілігі брынысынан грі сл бседейді, себебі жарыты бірпластинкадан грі екі пластинка кбірек жтады. Енді турмалин пластинкалардыбіреуін, мыс., ІІ пластинканы, сулемен дл келетін осьтен айналдырса, ткенжары интесивтілігі кеми бастайды, оларды ХХ осі бір-біріне перпендикулярболса (1, б – сурет), жары ІІ пластинкадан тпейді. Бан араанда І турмалинпластинка тек бір белгілі баытта, мыс., ХХ осьтері баытында болатын жарытербелістерін ана ткізеді. ІІ турмалин пластинка ондай тербелістерді бгейді.Сйтіп, турмалин пластинкасынан ткен жары толыныны электр векторыбелгілі бір жазытыта тербеледі, демек табии жары турмалиннан ткендеполяризацияланады. Бл тжірибелер жары тербелістеріні клденетербелістер екендігін длелдейді.Біз арастыран мысалда І турмалин пластинка поляризатор, ІІ турмалинпластинка анализатор деп аталады. абаттастыра ойылан екі турмалинпластинкадан жарыты тіп-тпеуі сол пластинкаларды белгіліжазытытарыны зара алай орналасандыына байланысты.Жарыты шаылуы жне сыну кезінде поляризациялануы. Тжірибегеараанда, жары екі ортаны шекарасында шаыланда жне сынандаазды-кпті поляризацияланады. Жарыты млдір екі диэлектрлік орта шекарасындаполяризациялануына тоталайы. Табии жары шоы параллель жазышыны пластинка бетінен шаыландаы поляризациялануын арастырайы. Мыс.,ММ оыр шыны пластинканы О нктесіне i брыш жасап тскенSO суле одан шаылып, жолындаы T1 турмалин пластинкадан тетін болсын.Егер осы пластинканы шаылан OS1 сулеге дл келетін осьтен айналдырса,шаылан жары интенсивтілігіні згергендігін байаймыз. Егер тсу брышы 0 i 56 болса, турмалин пластинканы толы бір айналдыранда шаылан жарыинтенсивтілігі екі рет нольге тееледі, яни жары екі рет снеді. Мны себебі:шыныдан шаылан жары поляризацияланан боланы. Мнда шыны пластинкаполяризатор, турмалин пластинка анализатор болып табылады. Осындайзерттеулер нтижесіне араанда шаылан жары тсу жазытыындаполяризацияланады.Жазы параллель шыны пластинкадан шаылан жарыты поляризацияланукйін зерттегенде анализатор етіп 2 – жазы параллель пластинканы алуаболады. Табии жарыты 1O1 S сулесі M1N1 жазы параллель шыныпластинкадан шаылан со дл сондай M2N2 шыны пластинкаа тсіп, 2-ретшаылсын, жарыты блардан шаылу брыштарыбірдей ( )1 i = i болсын, M2N2 пластинканы O1O2сулемен дл келетін осьтен айналдыранда одан шаылан жарыты интенсивтілігі згереді. Сондажарыты M1N1 жне M2N2 пластинкалара тсужазытытары бір-біріне параллель болан жадайда M2N2 пластинкадан шаылан жарыты интенсивтілігі максималь болады, егер сол тсу жазытытары зараперпендикуляр болса, онда шаылан жары интенсивтілігі минималь болады. Бан араанда M1N1 пластинкадан шаылан жары тсу жазытыындаполяризацияланан, яни оны электр векторы тсу жазытыына перпендикуляр баытта тербеледі. Егер жазыты осы шыны пластинкаларды райсысынатсу брышы 0 i 56 жне олара жарыты тсу жазытытары бір-бірінеперпендикуляр болса, онда M2N2 пластинкадан жары млде шаылмайды. Блжадайда шаылан жары толы поляризацияланан болады; сондаы тсубрышы ( 0i ) толы поляризациялану брышы, немесе брюстер брышы деп

аталады. рбір млдір диэлектрик ортаны зіне тн толы поляризацияланубрышы болады. Брюстерді (1815 ж.) таайындалуы бойынша жарыты толыполяризациялану брышыны тангенсі жары шаылатын ортаны жары сынукрсеткішіне те: tg = n

n - салыстырмалы сыну крсеткіші. Бл орытынды Брюстер заы деп аталады. Бл зады жарытекдиэлектриктер (шыны, кварц, су, т.б.) бетінен шаыланда ана олдануа болады.Жалпы, жары екі млдір ортаны шекарасында рі шаылады, рі сынады. Сонда шаылан суле де сынан суле де поляризацияланады. Егер жарыты тсубрышы Брюстер брышына те болса, онда шаылан суле толы поляризацияланады. Сынан суле шала поляризацияланады. Млдір екі диэлектрлік шекара бетінен шаыланжары интенсивтілігі, сондай-а сол жары интенсивтілігіні тскен жары интенсивтілігіне атынасы, яни шаылу коэффициенті, тскен жарыты поляризациялану кйіне, оны тсу жне сыну брышына туелді болады. Егер жары толынадарыны электр векторы тсу жазытыына перпендикуляр баытта тербелсе (а – сурет),яни жары тсу жазытыында поляризацияланан болса, онда шаылукоэффициенті ( ) s мынадай формуламен рнектеледі:

Егержарытолындарыныэлектрвекторытсужазытыындатербелсе (б–сурет), янижарытсужазытыынаперпендикуляржазытытаполяризациялананболса, ондашаылукоэффициенті ( ) p мынаантеболады:

iмен r – тсужнесынубрышы.Бл формулаларды Френель орытып шыарандытан Френель формуласыдеп аталады. Егер тскен жары поляризацияланбаан болса, онда шаылукоэффициенті()мынадай формуламен рнектеледі:

P=

Жарыекідиэлектриктішекарабетінетіктскен (i = 0) жадайдашаылукоэффициентімынаантеболады: p=

n – екі ортаны салыстырмалы сыну крсеткіші.

Малюс заы. Адамдарды жарыты тегі жніндегі танымы те кп. 1808жылы Франция ылым академиясы жлде сыйлыын дайындай отырып, сулені осарланып сыну былысын тжірибемен теория жзінде талылады. Дл осытста, Франция инженері Малюс (1775-1812) 1808 жылды бір ысы кешіндейінде отырып исландия тасы арылы Париждегі Лушенбург сарайыны терезесінен шаылысан кн кескініне кз тастап ос кескін креді. Бл белгілі іс бола трса да, исландия таы да айналдырып аланында, екі кескінні жары пен араылы дрежесінде де осыан сай згерісті боланы, исландия тасы айналып белгілі орына келгенде ос кескінні бірі айып боланы тадандырады. з жаалыына уанан Малюс сол тні баса жары кздерін пайдаланыпталай рет тжірибе жасап крді. Ол шам жарыын исландия тасынан ткізу, ріоны су бетінде шаылыстыру арылы исландия тасынан ткен екі шо жары ° 36 брышпен су бетінде тскенде шам жалыныны бір ана кескіні крінетінін байады. Малюс жары кшіні баыта сай згеретін мндай былысын жарыты поляризациялануы, мндай жарыты “поляризациялы жары” депатайды. Малюс тжірибесі адамдара мынадай фактіні ындырады: табии жарышаылысу жне осарланып сынумен бір уаытта поляризациялану барысын здігінен жасайды, ал шаылысу мен осарланып сыну, поляризацияны тудыру жне поляризацияны тексеру ролін атарады. Малюс жасаан тжірибелергетере талдау жасай отырып, мынадай тжырыма келеді: интенсивтілігі ° I болан поляризацияланан жарыты екінші кристалдан ткеннен кейінгі интенсивтілігі Iболсын, сонда I мен 0 I арасында мынандай туелділік болады:I=

Мндаы бірінші кристалл мен екінші кристалды негізгі има беттеріні брышы. Осы “Малюс заы” деп аталады.Малюс, сулені осарланып сыну былысын е бірінші тжірибе жне теория жзінде айтадан длелдегендіктен жне тсіндіргендіктен XIX асырдаы

поляризацияланан былысты зерттеуге жол салушы болып есептеледі.