Методы получения линейно-поляризованного света

Для получения линейно-поляризованного света применяют специальные оптические приспособления – поляризаторы. Направление колебаний электрического вектора в волне, прошедшей через поляризатор, называется разрешенным направлением поляризатора (или главным направлением). Всякий поляризатор может быть использован для исследования поляризованного света, т. е. в качестве анализатора. Интенсивность линейно-поляризованного света после прохождения через анализатор зависит от угла , образованного плоскостью колебаний вектора с разрешенным (главным) направлением анализатора.

(3.1)

Соотношение (3.1) носит название закона Малюса.

Способы получения плоскополяризованного света

Способ 1. Отражение света от диэлектрической пластинки.

Отраженный от изотропного диэлектрика свет всегда частично поляризован. Степень поляризации отраженного луча зависит от относительного показателя преломления диэлектрика n и от угла падения . Полная поляризация отраженного света достигается при падении света на диэлектрик под углом Брюстера , который определяется соотношением:

(3.2)

Плоскость колебаний электрического вектора в отраженном свете перпендикулярна плоскости падения.

Способ 2. Преломление света в стеклянной пластинке.

Поскольку отраженный от диэлектрической пластинки свет оказывается частично (или даже полностью) поляризованным, преломленный свет также частично поляризуется. Преимущественное направление колебаний электрического вектора в прошедшем свете совпадает с плоскостью преломления луча. Максимальная поляризация преломленного света достигается при падении под углом Брюстера. Для увеличения степени поляризации преломленного света используют стопу стеклянных пластинок, расположенных под углом Брюстера к падающему свету (стопа Столетова).

Способ 3. Преломление света в двоякопреломляющих кристаллах.

Некоторые кристаллы обладают свойством двойного лучепреломления. Преломляясь в таком кристалле, световой луч разделяется на два луча с взаимно перпендикулярными плоскостями колебаний. Отклоняя один из лучей в сторону, можно получить плоскополяризованный свет – так устроена, например, поляризационная призма Николя.

Способ 4. Поглощение света, в дихроических пластинках.

У некоторых двоякопреломляющих кристаллов коэффициенты поглощения света для двух взаимно перпендикулярно поляризованных лучей отличаются настолько, что уже при небольшой толщине кристалла один из лучей гасится почти полностью, и из кристалла выходит линейно-поляризованный пучок света. Это явление носит название дихроизма. В настоящее время дихроические пластинки изготавливаются в виде тонких пленок – поляроидов. Поляроиды изготовляются из очень мелких кристаллов турмалина или герапатита (сернокислого йодхинина), нанесенных на целлулоидную пленку. Оптические оси всех кристалликов толщиной около 0,1 мм специальным способом ориентируют в одном направлении. Кристаллы герапатита почти полностью поглощают обыкновенный луч. Таким образом, падающий естественный свет, проходя сквозь поляроид, становится линейно-поляризованным.