- •Часть 2
- •Общие методические указания
- •Указания к самостоятельной работе с учебными пособиями
- •Указания к решению задач
- •Указания к оформлению и выполнению контрольныхработ
- •Раздел 4. Электродинамика
- •Раздел 5. Оптика
- •Раздел 6. Элементы квантовой механики
- •Раздел 7. Элементы физики твердого тела
- •Раздел 8. Элементы ядерной физики и физики элементарных частиц
- •Краткие теоретические сведения и основные формулы электромагнетизм
- •Волновая оптика
- •Интерференция света
- •Дифракция света
- •Поляризация света
- •Квантовая физика
- •Виды оптических излучений.
- •Тепловое излучение и его характеристики.
- •Законы смещения Вина:
- •1. Длина волны, на которую приходится максимум в спектре излучения черного тела, обратно пропорциональна температуре:
- •Закон Рэлея–Джинса. Исходя из представлений статистической физики о равномерном распределении энергии по степеням свободы, Рэлей и Джинс получили формулу:
- •Фотоэффект.
- •Масса и импульс фотона. Единство корпускулярных и волновых свойств света.
- •Давление света.
- •Эффект Комптона.
- •Линейчатые спектры. Боровская теория атома водорода
- •Волновые свойства частиц. Гипотеза де Бройля
- •Принцип неопределенности
- •Волновая функция.
- •Квадрат волновой функции имеет смысл плотности вероятности, т.Е. Определяет вероятность нахождения частицы в единичном объёме в окрестностях точки с координатами X,y,z.
- •Уравнение Шредингера
- •Частица в одномерной прямоугольной потенциальной яме с бесконечно высокими стенками.
- •Атом водорода. Квантовые числа.
- •Принцип Паули
- •Поглощение света веществом. Закон Бугера.
- •Спонтанное и вынужденное излучение
- •Зонная теория твердого тела. Энергетические зоны в кристаллах. Уровень Ферми
- •Уровень Ферми
- •Состав и характеристика атомного ядра
- •Энергия связи
- •Радиоактивность
- •Деление ядер и цепная реакция
- •Ядерный синтез
- •Контрольная работа № 2
Поляризация света
При действии света на вещество основное значение имеет электрическая составляющая электромагнитного поля световой волны, поскольку именно она оказывает основное действие на электроны в атомах вещества.
Поэтому, для описания закономерностей поляризации будем рассматривать только световой вектор — вектор напряженности электрического поля.
Свет представляет собой суммарное электромагнитное излучение множества независимо излучающих атомов. Поэтому все ориентации вектора будут равновероятны. Такой свет называетсяестественным (рис. ( 17 а)).
Поляризованным светом называется свет, в котором направления колебания вектора каким-либо образом упорядочены.
Частично поляризованный свет (рис. (17 б)) — свет с
Рис.17. преимущественным направлением колебаний вектора .
.
Если концы вектора с течением времени описывают в плоскости, перпендикулярной лучу,окружность илиэллипс (рис.(18 в)), то свет называетсяциркулярно илиэллиптически поляризованным.
Рис.18.
Частично поляризованный свет определяется как смесь естественного интенсивности Iести поляризованного света интенсивностиIест. Его интенсивностьI0равна:.
Степень поляризации:
, (59)
где ImaxиImin– максимальное и минимальное значения интенсивности света, прошедшего через поляризатор, которые можно измерить с помощью анализатора.
Закон Малюса для идеального поляризатора:
I =I0cos2ψ (60)
где I0– интенсивность линейно поляризованного света, падающего на поляризатор Т2(Рис.19) ;
I– интенсивность света, прошедшего через поляризатор;
ψ– угол между плоскостью поляризации (направлением электрического вектора) падающего света и плоскостью пропускания (оптической осью) поляризатора.
Рис.19.
Закон Малюса для неидеального поляризатора:
, (61)
где k– коэффициент поглощения поляризатора.
Интенсивность естественного света, прошедшего через идеальный поляризатор:
,
где I0– интенсивность естественного света, падающего на поляризатор.
Если естественный свет падает на границу раздела двух диэлектриков, то отраженный и преломленный лучи являются частично поляризованными.( Рис.20).
В отраженном луче преобладают колебания перпендикулярные плоскости падения, а в преломленном — колебания, лежащие в плоскости падения.
Если угол падения равен углу Брюстера, который определяется соотношением
,
то отраженный луч является плоскополяризованным.
Рис.20.
Преломленный луч в этом случае поляризуется максимально, но не полностью.При этом отраженный и преломленный лучи перпендикулярны.
Некоторые вещества (например, кварц, сахар, скипидар), называемые оптически активными, обладают способностью вращать плоскость поляризации.
Угол поворота плоскости поляризации монохроматического света при прохождении через оптически активное вещество:
= d(в твердых телах), (62)
где – постоянная вращения;d– путь пройденный светом в оптически активном веществе.
= []d(в растворах), (63)
где [] – удельное вращение;– массовая концентрация оптически активного вещества в растворе.