АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УГЛА БРЮСТЕРА

Читайте также:
  1. Access. Базы данных. Определение ключей и составление запросов.
  2. I. Дифракция Фраунгофера на одной щели и определение ширины щели.
  3. I. Определение
  4. I. Определение
  5. I. Определение основной и дополнительной зарплаты работников ведется с учетом рабочих, предусмотренных технологической картой.
  6. I. Определение пероксида водорода (перекиси водорода)
  7. I. Определение проблемы и целей исследования
  8. I. Определение ранга матрицы
  9. I. Пограничное состояние у новорожденных детей. Определение, характеристика, тактика медицинского работника.
  10. I. Сестринский процесс при гипертонической болезни: определение, этиология, клиника. Принципы лечения и уход за пациентами, профилактика.
  11. I. Сестринский процесс при диффузном токсическом зобе: определение, этиология, патогенез, клиника. Принципы лечения и ухода за пациентами
  12. I. Сестринский процесс при остром инфаркте миокарда: определение, клиника, неотложная помощь, транспортировка пациента.

ИЗУЧЕНИЕ ПОЛЯРИЗАЦИИ СВЕТА.

Цель работы – изучение состояния поляризации излучения лазера; экспериментальное определение угла Брюстера и показателя преломления стекла.

 

1. Теоретические основы работы

Электромагнитные волны поперечны. Это означает, что вектора напряженности электрического поля и магнитного поля электромагнитной волны перпендикулярны вектору ее скорости . В связи с этим возможно такое явление, как поляризация света.

Поляризованным называется свет, в котором колебания светового вектора (вектора напряженности электрического поля) каким-либо образом упорядочены. Приборы, которые используются для поляризации света, называются поляризаторами, а приборы, предназначенные для исследования поляризованного света, – анализаторами. Поляризаторы и анализаторы при прохождении через них естественного или поляризованного света пропускают только колебания светового вектора, параллельные определенной плоскости, которая плоскостью поляризатора или анализатора.

В линейно поляризованном свете колебания светового вектора происходят в строго определенной плоскости, проходящей через ось светового луча. Эта плоскость называется плоскостью поляризации (в некоторой литературе по историческим причинам эта плоскость называется плоскостью колебаний, а плоскостью поляризации называется перпендикулярная ей плоскость).

Для выделения поляризованного света из естественного света используются физические явления, обусловленные взаимодействием электромагнитных волн с веществом:

- избирательное поглощение света средами, анизотропными в отношении направления колебания вектора напряженности электрического поля, называемое дихроизмом. На этом явлении основано действие поляроидных пленок или поляроидов. Поляроид представляет собой тонкую пленку (толщиной ~ 0,05 мм), на которую нанесены мелкие, ориентированные вдоль одного направления кристаллы герапатита. Такую пленку помещают между двумя пластинками стекла или прозрачного пластика. Достоинство поляроидов заключаются в том, что они имеют малую толщину и могут иметь большую поверхность;

- поляризация при отражении и преломлении света на границе раздела двух диэлектриков. Это явление используется в таких поляризационных приборах, как стопа Столетова и черное зеркало;

- явление двойного лучепреломления при прохождении света через анизотропные кристаллы. Поляризационный прибор, в котором используется это явление, называется призмой Николя.

При прохождении через идеальный анализатор линейно поляризованного света с амплитудой светового вектора E 0 (см. рис. 1), плоскость поляризации которого составляет угол j с анализатора, анализатор пропускает только компонент светового вектора E ||, параллельный оси пропускания:

 


Как известно, интенсивность света пропорциональна квадрату напряженности электрического поля. Поэтому зависимость интенсивности I линейно поляризованного света, прошедшего через анализатор, от угла φ между плоскостью поляризации и плоскостью анализатора имеет вид

 

(1)

 

где I 0–интенсивность линейно поляризованного света.

Если свет поляризован не полностью, то его интенсивность можно представить как сумму интенсивности I 0п полностью линейно поляризованного света и интенсивности I 0е естественного света. Интенсивность такого света после прохождения через анализатор будет

 

(2)

 

При угле j,равном нулю, интенсивность проходящего света будет максимальной, а при j=90 ° – минимальной(но не равной нулю). Степень поляризации линейно поляризованного света определяется выражением:

 

(3)

 

Степень поляризации естественного света P = 0, линейно поляризованного P = 1, частично поляризованного 0 < P < 1.

Рассмотрим подробнее поляризацию света при отражении и преломлении на границе раздела двух диэлектриков. При падении естественного света на стеклянную пластинку под некоторым углом b преломленный и отраженный свет оказывается частично поляризованным, причем, в отраженной свете преобладают колебания вектора напряженности электрического поля в плоскости, перпендикулярной плоскости падения (см. рис.2), а в преломленном – в плоскости падения.

 
 

Рис. 2. Поляризация света при отражении и преломлении на границе двух диэлектриков

 

При некотором угле падения световой волны на стеклянную пластинку отраженный свет оказывается полностью поляризованным. Это происходит в том случае, когда тангенс угла падения равен относительному показателю преломления стекла. Такой угол называется углом полной поляризации или углом Брюстера:

(4)

 

При угле падения, равном углу Брюстера, направления отраженного и преломленного лучей взаимно перпендикулярны (см. рис. 3).


 

Рис. 3. Полная поляризация света при угле падения, равном углу Брюстера

Преломленный свет при любом угле падения остается частично поляризованным.

 


1 | 2 | 3 | 4 |

Поиск по сайту:

Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.004 сек.)