Естественный и поляризованный свет

П О Л Я Р И З А Ц И Я С В Е Т А.

Следствием теории Максвелла является поперечность световых волн: в изотропных средах векторы напряженностей электрического Е и магнитного Н полей волны взаимно перпендикулярны и колеблются перпендикулярно скорости распространения волны v (т.е. волновому вектору k).

Согласно электромагнитной теории свет представляет собой суммарное электромагнитное излучение множества атомов. Поскольку атомы излучают электромагнитные волны независимо друг от друга, световая волна, излучаемая источником в целом, характеризуется всевозможными равновероятными направлениями колебаний вектора Е. Это – так называемый естественный свет.

Поляризованным называется свет, в котором направления колебаний вектора Е упорядочены каким-либо образом. Свет, в котором амплитуда колебаний одного направления преобладает над амплитудой колебаний других направлений, называется частично поляризованным. Электромагнитная волна называется линейно - или плоско-поляризованной, если в процессе ее распространения вектор Е (и, следовательно, вектор Н) лежит в одной и той же плоскости. Плоскостью колебаний называется плоскость, в которой расположены векторы Е и v. Плоскостью поляризации называется плоскость, перпендикулярная плоскости колебаний.

Линейно поляризованный свет можно получить, пропуская естественный свет через поляризатор, действие которого может быть основано на различных физических явлениях. Поляризатор пропускает колебания только определенного направления.

Если на пути поляризованного света, вышедшего из поляризатора, поставить другой поляризатор – анализатор, то он полностью пропустит свет, если плоскости поляризации поляризатора и анализатора – параллельные. Если же плоскость поляризации поляризатора перпендикулярна плоскости поляризации анализатора, то весь свет будет задержан.

В случае, когда плоскости поляризации поляризатора и анализатора скрещены под некоторым углом φ, анализатор пропускает лишь составляющую Е ₀₂ = Е ₀cos φ, направленную вдоль АА.

то интенсивность вышедшего света, пропорциональная квадрату амплитуды, равна:

, (1)

где - угол между плоскостью поляризатора и вектором Е падающей волны. Равенство (1) выражает собой закон Малюса.

Упорядоченность направлений колебаний вектора Е может заключаться в том, что вектор Е, изменяясь по модулю, поворачивается вокруг вектора v. В результате конец вектора Е описывает в пространстве спираль, проекция которой на плоскость, перпендикулярную лучу, представляет собой эллипс. Такой свет называется эллиптически поляризованным. Частным случаем является поляризованный по кругу или циркулярно-поляризованный свет (при этом полуоси эллипса равны друг другу).

Поиск по сайту: