Естественный свет и различные типы поляризованного света
| Рис. 5.24 |
| луч |
|
и магнитного
полей происходят перпендикулярно направлению распространения волны. Вместе с тем световые волны не обнаруживают ассиметрии относительно направле- ния распространения, так как они слагаются из множества цугов волн, испускаемых отдельными атомами светящегося тела. Плоскость колебаний светового вектора для каждого цуга ориентирована случайный образом. Поэтому в результирую- щей волне колебания
различных направлений представлены с равной вероятностью, такой свет называется естественным (рис. 5.24).
Свет, в котором колебания каким-либо образом упорядочены, называется поляризованным.
Если колебания светового вектора происходят только в одной плоскости, свет называется плоско - поляризованным. Плоскость в которой колеблется световой вектор
называется плоскостью колебаний, а перпендикулярная к ней плоскость, в которой колеблется вектор
, называется плоскостью поляризации.
Свет, в котором колебания одного направления преобла- дают над колебаниями других направлений, называется частично - поляризованным. Такой свет можно рассмат- ривать как смесь естественного и плоскополяризованного. Если пропустить частично поляризованный свет через поляризатор, то при вращении прибора вокруг направления луча, интенсивность прошедшего света будет изменяться от Imax до Imin , причём переход от одного из этих значений к другому будет совершаться при повороте на угол
. За один полный оборот два раза будет достигаться максимальное и два раза минимальное значение интенсивности.
Степенью поляризации называют выражение
. (5.54)
Для плоскополяризованного света Imin=0 и P=1, для естествен- ного света
и Р = 0.
Плоскополяризованный свет можно получить из естественного с помощью прибора, называемого поляриза- тором. Он пропускает колебания, параллельные плоскости поляризатора, и полностью задерживает колебания, перпендикулярные этой плоскости.
Пусть на поляризатор падает плоскополяризованнный свет амплитуды
и интенсивности
(рис.5.25). Сквозь прибор пройдет составляющая колебания с амплитудой
, (5.55)
где
- угол между плоскостью колебаний и плоскостью поляризатора.
Следовательно интенсивность света
, вышедшего из анализатора, пропорциональна квадрату амплитуды
и определяется выражением
| Рис.5.25 |
|
| плоскость поляризатора |
|
|
|
, (5.56)
которое называется законом Малюса.
Если на поляризатор падает естественный свет, то все значения
являются равновероятными. Поэтому доля света, проходящего через поляризатор, будет равна среднему значению
, т. е. равна 1/2.
.