Поляризация

Рассказывая про волны, хочется рассказать еще про такой интересный эффект, как «поляризация». В обычном дневном свете присутствуют самые разнообразные волны – помнишь ту картинку, где свет движется от 0 до 1, а перпендикулярно направлению движения, и перпендикулярно друг другу, распространяются магнитная и электрическая составляющие электромагнитной волны? Так вот в обычном свете перемешаны волны с самой разнообразной «поляризацией», т.е. ориентацией этих полей. Можно представить обычный световой луч в виде эдакого «ёршика», образованного торчащими во все стороны электрическими и магнитными полями. А что будет, если мы поставим на пути этого ёршика некое устройство, которое позволяет проходить электрическим полям только в одном направлении, а все другие отрежет, не пропустит? В качестве такого устройства мы можем использовать некоторые природные минералы, например кристалл турмалина. Его кристаллическая решетка устроена так, что электрическое поле может пройти сквозь него только будучи ориентировано в одной единственной плоскости.

Можно поставить красивый эксперимент, взяв две одинаковые пластинки, вырезанные из турмалина специальным образом – так, чтобы одна из сторон пластинки совпадала с оптической осью кристалла. Поставив одну пластинку перед лучом света фонарика мы увидим, что свет прекрасно проходит сквозь нее. И мы не заметим, что свет стал другим! Ведь наш глаз не способен отличить поляризованный свет от неполяризованного – для нас и то свет, и это свет. Теперь поставим на пути луча света вторую пластинку – и снова ничего не изменится. А вот если мы начнем поворачивать пластинки относительно друг друга (так, чтобы свет по прежнему падал на них под прямым углом), то световой луч, прошедший сквозь первую пластинку, будет иметь только одну определенную плоскость поляризации, и чтобы этот поляризованный свет беспрепятственно прошел и через вторую пластинку, необходимо, чтобы и она была ориентирована так же, как и первая, поэтому когда мы начинаем крутить вторую пластинку, то свет, проходящий через нее, начнет затухать и исчезнет совершенно, когда пластинки повернутся друг относительно друга на 90 градусов! Если мы продолжим вращать пластинки, свет снова появится и достигнет своего максимума, когда пластинки будет снова ориентированы одинаково.

Свет прошедший через пластинку турмалина, стал состоять из волн, в которых колебания электрического поля расположены в одной единственной плоскости (для магнитных полей турмалин полностью проницаем). Такую плоскость мы будем называть «плоскостью поляризации».

Поиск по сайту: