Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ЛЕКЦИИ Ельникова / 10_лекция 2013-2014 уч.г.ppt
Скачиваний:
51
Добавлен:
13.05.2015
Размер:
711.68 Кб
Скачать

11. Поляризация света

Электрическая составляющая электромагнитной волны оказывает определяющее влияние на электроны в атомах , поэтому для описания явления поляризации света используется электрический вектор

напряженности E.

Свет - суммарное излучение множества независимо излучающих атомов (естественный свет). В поляризованным свете направления колебания

вектора каким-либо образом упорядочены.

Свет естественный

Частично поляризованный

Линейно

если все ориентации

свет с преимущественным

поляризованный

вектора равновероятны.

направлением колебаний E

 

1

У плоскополяризованного света (линейнополяризованного) - вектор Е колеблется только в одной, проходящей через весь луч плоскости (плоскость поляризации).

2

Естественный свет можно представить как наложение двух некогерентных волн с взаимно ортогональными плоскостями поляризации

Из естественного света можно получить плоскополяризованный с помощью

поляризаторов.

Они пропускают колебания светового вектора, параллельные плоскости

пропускания поляризатора.

Колебания же, перпендикулярные к этой плоскости, задерживаются полностью или частично,

3

Частично поляризованный свет можно представить как наложение двух некогерентных волн с взаимно ортогональными плоскостями поляризации, но разными по интенсивности или как естественный и плоскополяризационный

Частично-поляризованный

свет характеризуется

степенью поляризации:

P =

Iмах - Iмин

 

Iпол

Iмах + Iмин

I0

 

 

4

Если концы вектора Е с течением времени описывают в плоскости, перпендикулярной лучу, окружность или эллипс, то свет:

циркулярно или эллиптически поляризован.

Плоскость колебаний поворачивается вокруг направления луча с угловой скоростью, равной частоте колебаний

Понятие степени деполяризации здесь не применимо

Если смотреть вслед лучу, то вектор Е – описывает или круг или эллипс

При наблюдении волны навстречу распространения, если вектор E поворачивается :

по часовой стрелке, то поляризация правая; против часовой стрелке, то поляризация левая;

5

11.1. Закон Малюса

Амплитуду любого колебания естественного света, относительно плоскости поляризатора можно разложить на два взаимно - колебания:

Через поляризатор пройдут те колебания, плоскость которых ║ плоскости поляризатора.

Интенсивность прошедшей волны естественного света

В естественном свете все углы равновероятны, поэтому доля света, прошедшего через поляризатор, равна:

Интенсивность уже плоскополяризованного света равна:

6

На пути света прошедшего через 1- ый поляризатор

поставим 2-ой поляризатор –

анализатор.

Его плоскость пропускания составляет угол с плоскостью пропускания 1-ого.

Интенсивность прошедшего

через анализатор

плоскополяризованного света зависит от угла как :

- закон Малюса

Интенсивность естественного света, прошедшего через два поляризатора:

7

11.3. Поляризация света при отражении и преломлении. Закон Брюстера

При падении на границу раздела двух диэлектриков естественного света

-отраженный и преломленный лучи частично поляризованны.

Вотраженном луче

преобладают колебания перпендикулярные плоскости падения,

Впреломленном луче - колебания, лежащие в плоскости падения.

8

При угле падения Бр для которого выполняется условие:

 

отраженный свет – полностью поляризован.

 

Угол Бр

 

– угол Брюстера или угол полной

 

 

 

поляризации:

 

 

 

 

 

 

 

 

sin Бр

n

 

 

tg Бр

 

 

 

2

с другой стороны

 

cos Бр

 

 

 

 

 

n1

 

 

 

sin Бр

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

откуда следует

 

sin

 

n1

 

 

cos Бр sin

или sin o Бр sin

o o

При падении света под углом Брюстера:

отраженный и преломленный лучи взаимно ортогональны; степень поляризации преломленной волна наиболее максимальна

Интенсивность отраженной волны мала на границе воздух – стекло: 0,15

9

Плоскополяризованный свет получают (при относительно низком уровне потерь)

применяя последовательное преломление на стопах несколько

одинаковых и параллельных друг другу пластинок, установленных под углом Брюстера к падающему свету.

Проходящий через стопу свет практически полностью линейно-поляризован.

Интенсивность прошедшего света равна 0,5 интенсивности падающего естественного света.

10