Закон Малюса. Пусть на поляризатор падает естественный свет, интенсивность которого Iест

Пусть на поляризатор падает естественный свет, интенсивность которого I_ест. Колебания , имеющие амплитуду А, совершающиеся в плоскости, образующей угол 𝛗 с главной плоскостью (ГП) поляризатора, можно разложить на два колебания с амплитудами Апар=Асоs𝛗 и Апер=Аsin𝛗 (на рис. 3 луч перпендикулярен плоскости рисунка).

/ 3q6IMLCV+s0YCOLdVM+mJUsOuIekToeCNsH7kNp3QL73RD6bI0ugNAch6/pVJmPugpYf5GKcvQv6 C26C/op7oIG59KAKiUpF11yHUxcDRcWhjQx4OTfxus2eyKAFHCIzaW7KkAmL5I2j2pS48i/yWp6Q Tvl/TnZv5b20iLOP6WaaNE3cx4bBXrvwvfgsjdnecD/6GwAA//8DAFBLAwQUAAYACAAAACEA8v0o 5t8AAAAJAQAADwAAAGRycy9kb3ducmV2LnhtbEyPQUvDQBCF74L/YRnBm90kpanGbEop6qkItkLp bZqdJqHZ3ZDdJum/dzzp8fE+3nyTrybTioF63zirIJ5FIMiWTje2UvC9f396BuEDWo2ts6TgRh5W xf1djpl2o/2iYRcqwSPWZ6igDqHLpPRlTQb9zHVkuTu73mDg2FdS9zjyuGllEkWpNNhYvlBjR5ua ysvuahR8jDiu5/HbsL2cN7fjfvF52Mak1OPDtH4FEWgKfzD86rM6FOx0clervWgVJFH8wqiCNAHB /SJdcj4xOE+XIItc/v+g+AEAAP//AwBQSwECLQAUAAYACAAAACEAtoM4kv4AAADhAQAAEwAAAAAA AAAAAAAAAAAAAAAAW0NvbnRlbnRfVHlwZXNdLnhtbFBLAQItABQABgAIAAAAIQA4/SH/1gAAAJQB AAALAAAAAAAAAAAAAAAAAC8BAABfcmVscy8ucmVsc1BLAQItABQABgAIAAAAIQBD+FjGfQYAACkv AAAOAAAAAAAAAAAAAAAAAC4CAABkcnMvZTJvRG9jLnhtbFBLAQItABQABgAIAAAAIQDy/Sjm3wAA AAkBAAAPAAAAAAAAAAAAAAAAANcIAABkcnMvZG93bnJldi54bWxQSwUGAAAAAAQABADzAAAA4wkA AAAA ">

Первое колебание пройдет через прибор, второе будет задержано. Интенсивность прошедшей волны пропорциональна А²пар=А²соs ² 𝛗, т.е. равна I_ест ·соs² 𝛗. В естественном свете все значения 𝛗 равновероятны. Поэтому интенсивность света, прошедшего через поляризатор, будет пропорциональна среднему значению соs² 𝛗: = . Следовательно, интенсивность прошедшего поляризованного света не зависит от ориентации поляризатора (т.е. поворота вокруг луча) и равна половине интенсивности падающего естественного света:

I= I_ест (1)

Пусть на анализатор падает плоско поляризованный свет амплитуды А₀ и интенсивности I₀. Сквозь прибор пройдет составляющая колебания с амплитудой А=А₀·соs 𝛗, где 𝛗 – угол между плоскостью колебаний светового вектора падающего света и главной плоскостью поляризатора. Следовательно, интенсивность прошедшего света определяется выражением

I=I₀ ·соs² 𝛗 (2)

Соотношение (2) носит название закона Малюса.

Поставим на пути естественного луча поляризатор и анализатор, главные плоскости которых образуют угол 𝛗. Из первого поляризатора выйдет плоско поляризованный свет, интенсивность которого I₀ составляет половину интенсивности естественного света, т.е. I_ест.. Согласно закону Малюса, из анализатора выйдет свет интенсивности I₀·соs²𝛗. Таким образом, интенсивность света, прошедшего через поляризатор и анализатор (два поляризатора), равна

I= I_ест ·соs² 𝛗

Максимальная интенсивность равна I_ест, получается при 𝛗=0 (главные плоскости поляризаторов параллельны). При 𝛗 = π/2 интенсивность равна нулю – «скрещенные» поляризаторы свет не пропускают.

В некоторых случаях, поляризатор задерживает колебания, перпендикулярные к его главной плоскости, только частично. Такой поляризатор называют несовершенным. На выходе из несовершенного поляризатора получается свет, в котором колебания одного направления преобладают над колебаниями другого направления – это так называемый частично поляризованный свет. Его можно рассматривать как смесь естественного и плоско поляризованного света.

Если пропустить частично поляризованный свет через поляризатор, то при его вращении вокруг направления луча интенсивность прошедшего света будет изменяться в пределах от Imax до Imin. Переход одного из этих значений к другому будет совершаться при повороте на угол . Выражение

Р= (3)

называют степенью поляризации. Для плоско поляризованного света I_min=0 и Р=1, для естественного света I_max = I_min и Р=0.

Поиск по сайту: