44.Явление поляризации свтеа.ЗаконыБрюстера, Малюса

Свет, испускаемый обычными источниками излучения, представляет собой множество квантов, каждом из которых электрический вектор направлен в произвольном направлении, перпендикулярном направлению распространения луча. Такой свет называется естественнымили неполяризованным.

1. Если в пучке света имеется преимущественное направление колебаний электрического вектора, такой свет называется частично поляризованным. 

2. Поляризацией называется выделение линейно поляризованного света из естественного или частично поляризованного света.

3. Устройства, позволяющие выделять линейно поляризованный свет из естественного или частично поляризованного света, называютсяполяризаторами. Их действие основано на поляризации света при его отражении или преломлении на границе раздела двух сред.

4. Эти же устройства можно использовать в качестве анализаторов – устройств, позволяющих определить характер и степень поляризации.

1. 1. Степенью поляризации называется величина

гдеI_max и I_min – соответственно максимальная и минимальная интенсивности частично поляризованного света, пропускаемого анализатором.

2. Если на поляризатор перпендикулярно его плоскости падает линейно поляризованный свет, электрический вектор которого направлен вдоль линиир-р, то падающий свет можно представить в виде двух волн, линейно поляризованных в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Поляризатор пропускает свет, электрический вектор которого направлен вдоль линии а-а, и не пропускает свет, электрический вектор которого направлен в перпендикулярном направлении. 

   1. Амплитуда света, выходящего из поляризатора, равна

Соответственно интенсивности линейно поляризованного светаI_a и падающего на поляризатор света I_p связаны между собой уравнением (закон Малюса)

1. Плоскость поляризации света (плоскость колебаний электрического вектора), пропускаемого поляризатором, называется главной плоскостью поляризации.

1. При изучении закономерностей поляризации естественного света при отражении и преломлении от поверхности раздела двух сред этот свет удобно рассматривать как совокупность двух линейно поляризованных волн – s- и р-типа.

   1. В волне р-типа вектор Е_р лежит в плоскости падения, а в волне s-типа вектор Е_s лежит перпендикулярно плоскости падения.

   2. Коэффициент отражения волн s-типа всегда больше коэффициента отражения волн р-типа, а потому отраженный и преломленный лучи частично поляризованы – в отраженном луче преобладают волна s-типа, а в преломленном луче - р-типа.

   3. Отраженный свет полностью линейно поляризован при угле падения i_Бр (угол Брюстера), удовлетворяющем условию

tg i_Бр = n₁₂ (закон Брюстера)

45.Двойноелучеприломление света

Двойно́елучепреломле́ние — эффект расщепления в анизотропныхсредах луча света на две составляющие. Впервые обнаружен датским ученымРасмусомБартолиномнакристаллеисландского шпата. Если луч света падает перпендикулярно к поверхности кристалла, то на этой поверхности он расщепляется на два луча. Первый луч продолжает распространяться прямо, и называетсяобыкновенным (o — ordinary), второй же отклоняется в сторону, нарушая обычный закон преломления света, и называетсянеобыкновенным (e — extraordinary).

Анизотропи́я (от др.-греч.ἄνισος — неравный и τρόπος — направление) — неодинаковость свойствсреды

Качественно явление можно объяснить следующим образом. Из уравнений Максвелла для материальной среды следует, что фазовая скорость света в среде обратно пропорциональна величине диэлектрической проницаемости ε среды. В некоторых кристаллах диэлектрическая проницаемость — тензорная величина — зависит от направления электрического вектора, то есть от состояния поляризации волны, поэтому и фазовая скорость волны будет зависеть от ее поляризации.

Согласно классической теории света, возникновение эффекта связанно с тем, что переменное электромагнитное поле света заставляет колебаться электронывещества, и эти колебания влияют на распространение света в среде, а в некоторых веществах заставить электроны колебаться проще в некоторых определённых направлениях.

Помимо кристаллов двойное лучепреломление наблюдается и в изотропныхсредах, помещённых в электрическое поле (эффект Керра), в магнитное поле (эффект Коттона — Мутона,эффект Фарадея), под действием механических напряжений (фотоупругость). Под действием этих факторов изначально изотропная среда меняет свои свойства и становится анизотропной. В этих случаях оптическая ось среды совпадает с направлением электрического поля, магнитного поля, направлением приложения силы.