Изучение явления поляризации света. Базарсадаев Б.Ц - 3 стр.

UptoLike

Рубрика: 

Если анализатор А повернуть вокруг оси на угол
ϕ
π
=
2
,
колебания анализатор не пропускает, интенсивность минимальна,
I=0 (рис.4).
Закон Малюса выводится следующим образом. Пусть свет
распространяется перпендикулярно чертежу (рис.5), где
плоскости пропускания поляризатора и анализатора обозначены
ОР и ОА, через Е
р
и Е
а
- амплитуда колебаний света, прошедшего
через поляризатор и анализатор.
Из рисунке 5 видно, что
EE
ap
=
cos
ϕ
. Так как
интенсивность пропорциональна квадрату амплитуды, то имеем:
IE E I
ap
== =
222
0
2
cos cos
ϕϕ
,
где I
0
=E
p
2
Закон Брюстера гласит: если свет падает на диэлектрик
под углом, тангенс которого равен показателю преломления
этого диэлектрика, то отраженный свет полностью поляризован, а
преломленный свет поляризован максимально:
tg n
n
ϕ
=
(2)
где n - относительный показатель преломления вещества,
ϕ
n
- угол полной поляризации (угол Брюстера).
При падении света под углом Брюстера отраженный и
преломленный лучи взаимно перпендикулярны (доказать).
Для характеристики меры и степени поляризации вводят
функцию:
%100
+
=
II
II
II
II
,
где: I
- интенсивность света, соответствующая колебаниям,
перпендикулярным плоскости падения,
I

- соответствует колебаниям, происходящим в плоскости
падения световой волны).
Таким образом, если на анализатор А падает
естественный свет (см рис. 1а), то при вращении анализатора
интенсивность прошедшего света не изменится (I
= I

) и =0.
Если на А падает частично поляризованный свет (см. рис. 1б), то
при вращении анализатора можно зарегистрировать
интенсивность I
max
и I
min
и степень поляризации равна:
S
P
O
P
O
ϕ
=0
I
=
I
0
поляризатор анализатор
Рис.3
S
P
O
P
O
ϕ
=
π
/2
Рис.4
А
I=0
Р
А
Е
а
Е
р
О
О
Рис.5
ϕ
n
Рис.6
                                                                          этого диэлектрика, то отраженный свет полностью поляризован, а
                         P                       P                        преломленный свет поляризован максимально:
S
                                                                                           tgϕ n = n                                 (2)
                                                                          где n - относительный показатель преломления вещества,
                                                                          ϕn - угол полной поляризации (угол Брюстера).
                                                 O
                         O                     ϕ=0                               Р
                                               I=I0                                            А
      поляризатор              анализатор                                                                                 ϕn
                      Рис.3
                                                                                 Ер
                                                                                         Еа
                          P                           P
S
                                                          ϕ=π/2
                                                            А             О

                                                           I=0                           О

                                                      O                                                                        Рис.6
                                                                                 Рис.5
                          O

                       Рис.4                                                    При падении света под углом Брюстера отраженный и
                                                                  π       преломленный лучи взаимно перпендикулярны (доказать).
       Если анализатор А повернуть вокруг оси на угол      ϕ=         ,         Для характеристики меры и степени поляризации вводят
                                                                  2       функцию:
колебания анализатор не пропускает, интенсивность минимальна,                                        I ⊥ − I II
I=0 (рис.4).                                                                                    ∆=              ⋅100% ,
       Закон Малюса выводится следующим образом. Пусть свет                                          I ⊥ + I II
распространяется перпендикулярно чертежу (рис.5), где                     где: I⊥ - интенсивность света, соответствующая колебаниям,
плоскости пропускания поляризатора и анализатора обозначены               перпендикулярным плоскости падения,
ОР и ОА, через Ер и Еа - амплитуда колебаний света, прошедшего                  I - соответствует колебаниям, происходящим в плоскости
через поляризатор и анализатор.                                           падения световой волны).
       Из рисунке 5 видно, что E a = E p cos ϕ . Так как                          Таким образом, если на анализатор А падает
                                                                          естественный свет (см рис. 1а), то при вращении анализатора
интенсивность пропорциональна квадрату амплитуды, то имеем:
                                                                          интенсивность прошедшего света не изменится (I⊥ = I) и ∆=0.
            I = E a2 = E p2 cos 2 ϕ = I 0 cos 2 ϕ ,                       Если на А падает частично поляризованный свет (см. рис. 1б), то
                                                                          при     вращении      анализатора     можно     зарегистрировать
где I0=Ep2
                                                                          интенсивность Imax и Imin и степень поляризации равна:
       Закон Брюстера гласит: если свет падает на диэлектрик
под углом, тангенс которого равен показателю преломления