Pres_06_B

Поляризация света

Виды поляризации

Согласно электромагнитной теории света электромагнитная волна поперечна: три вектора: E, B и волновой вектор k взаимно перпендикулярны.

Действие света на вещество определяется в основном колебаниями вектора напряженности E. В соответствии с этим вектор напряженности называют еще световым вектором.

Гармоническая электромагнитная волна

E = E0 sin(ωt − kr) , B = B0 sin(ωt − kr)

E

k

B

Поляризация света

Виды поляризации

Поляризованным называется свет, в котором направления колебаний светового вектора упорядочены каким-либо образом.

Плоско-поляризованный (линейно-поляризованный) свет

Колебания вектора E происходят в одной плоскости, проходящей через луч.

Эта плоскость называют плоскостью поляризации (плоскостью колебаний светового вектора).

y

E	Ex	= Ax cosωt

x	Ey = Ay cosωt

Поляризация света

Виды поляризации

Круго-поляризованный свет

Вектор E вращается вокруг луча, описывая окружность.

y

E	Ex	= Acosωt

xEy = Asinωt

Правая (левая) круговая поляризация − вращение вектора E происходит по (против) часовой стрелке, если смотреть навстречу лучу света.

Поляризация света

Виды поляризации

Эллиптически-поляризованный свет

Вектор E вращается вокруг луча, описывая эллипс.

y

E

Ex = Ax cosωt

xEy = Ay cos(ωt + δ)

Правая (левая) эллиптическая поляризация − вращение вектора E происходит по (против) часовой стрелке, если смотреть навстречу лучу света.

Поляризация света

Виды поляризации

Волну с эллиптической поляризацией можно представить как две взаимно перпендикулярные линейно-поляризованные волны с взаимно ортогональными плоскостями поляризации.

y

E

Ey

Ex = Ax cosωt

Ey = Ay cos(ωt + δ)

Ex x

Поляризация света

Виды поляризации

Эллиптически-поляризованная волна − это наиболее общий вид

поляризации.

	y
	E
Ey	δ = 0, π

линейно-поляризованный свет

Ex	x	π
	δ = ±		; A = A
		2	x y

круго-поляризованный свет

Ex = Ax cosωt

Ey = Ay cos(ωt + δ)

Поляризация света

Виды поляризации

Естественный свет

В естественном свете колебания различных направлений быстро и беспорядочно сменяют друг друга.

Естественный свет можно представить как наложение двух некогерентных световых волн, поляризованных во взаимно перпендикулярных плоскостях и имеющих одинаковую интенсивность.

Поляризация света

Виды поляризации

Поляризаторы

Поляризаторы свободно пропускают колебания, параллельные некоторой плоскости (плоскости пропускания поляризатора), и полностью или частично задерживают колебания перпендикулярные этой плоскости.

Поляризация естественного света

PP − плоскость пропускания

Поляризация света

Виды поляризации

На выходе из поляризатора в общем случае получается свет, в котором колебания одного направления преобладают над колебаниями другого.

Такой свет называется частично поляризованным.

Частично поляризованный свет, как и естественный, можно представить в виде наложения двух некогерентных плоско поляризованных волн с взаимно перпендикулярными плоскостями колебаний, но разными по интенсивности. Его также можно рассматривать как смесь естественной и плоско-поляризованной составляющих.

Если пропустить частично поляризованный свет через идеальный поляризатор, то при его вращении вокруг направления луча интенсивность прошедшего света будет изменяться в пределах от

Imax до Imin.

Поляризация света

Виды поляризации

Степень поляризации

	P =	Imax	− Imin	=	Ip
		Imax	+ Imin		I0

Ip − интенсивность поляризованной составляющей

I0 = Imax + Imin − полная интенсивность