Упрощенная HTML-версия
внешних воздействий появляется преимущественное (но не исключительное!) направление
колебаний вектора Е (и, следовательно, Н), то свет называется
частично поляризованным.
Плоскость, в которой происходят колебания вектора Е, называется
плоскостью поляризации.
Каждый атом в отдельности излучает поляризованную электромагнитную волну, но поскольку свет
представляет собой суммарное электромагнитное излучение множества атомов, то световые вектора
в нем ориентированы хаотично и такой свет называется
естественным.
Поляризация света происходит при отражении и преломлении света в прозрачных средах. Как
отраженный, так и преломленный свет частично поляризован. Степень поляризации отраженного
света зависит от угла падения. При угле падения а, удовлетворяющем условию:
tg а = П
2 1
,
(9.1)
где n21 - показатель преломления второй среды относительно первой, происходит полная
поляризация отраженного света (закон Брюстера).
Поляризация также происходит при рассеянии света. Степень поляризации тем выше, чем
меньше размеры частиц, на которых происходит рассеяние. Свет голубого неба, например, частично
поляризован.
Естественный свет также можно преобразовать в плоскополяризованный, используя так
называемые
поляризаторы
, состоящие из анизотропных природных кристаллов (например,
кристаллов кальцита, исландского шпата). В таких кристаллах наблюдается явление, называемое
двойным лучепреломлением.
Двойное лучепреломление заключается в раздвоении световых лучей при прохождении через
кристалл. Соответственно в кристалле образуется две системы световых лучей: лучи обыкновенные и
лучи необыкновенные, которые распространяются по несколько различным направлениям. Как
обыкновенные, так и необыкновенные лучи
поляризованы (во взаимоперпендикулярных
плоскостях).
Существуют
двоякопреломляющие
кристаллы,
например
турмалин,
которые
обладают
дихроизмом,
т.е.
свойством
неодинаково
поглощать
лучи,
колебания
которых происходят в разных плоскостях. При
двойном лучепреломлении в таком кристалле
обыкновенные
лучи
почти
полностью
поглощаются, а необыкновенные проходят через
кристалл.
Глаз не отличает естественный свет от
поляризованного, поэтому, несмотря на то, что
вокруг нас часто происходит поляризация света,
особенно частичная, мы этого не замечаем.
Чтобы исследовать, является ли свет
плоскополяризованным, на пути лучей ставят
второй
поляризатор,
который
называют
анализатором.
Классический опыт с двумя
пластинками
турмалина
показывает,
что,
располагая
пластинки
перпендикулярно
направлению естественного света и вращая одну
из них вокруг направления луча, интенсивность
света прошедшего через пластинки, меняется в
зависимости от угла
а
между оптическими осями
кристаллов (направление вдоль которого не
наблюдается двойного лучепреломления) по
закону Малюса
:
I = I0cos2а ,
(9.2)
У
У -
О!
У ~
Рисунок 9.1. Получение
54