Поляризация света 11 класс

опытах с кристаллами известкового шпата (CaCO3), чаще всего имеющими форму

правильного ромбоэдра, которые привозили возвращающиеся из Исландии моряки. Он с удивлением обнаружил, что луч света при прохождении сквозь кристалл расщепляется на два луча.

Если на толстый кристалл исландского шпата направить узкий пучок света, то из кристалла выйдут два пространственно разделенных луча, параллельных друг другу и падающему лучу.

нормально, преломленный пучок разделяется на два, причем один из них

является продолжением первичного, а второй отклоняется. Второй из этих лучей получил название необыкновенного, а первый - обыкновенного.

Необыкновенный
Обыкновенный

В кристалле исландского шпата имеется единственное направление, вдоль которого двойное лучепреломление не наблюдается. Направление в оптически анизотропном кристалле, по которому луч света распространяется, не испытывая двойного лучепреломления, называется оптической осью кристалла.

Любая прямая, проходящая параллельно данному направлению, является оптической осью кристалла.

Кристаллы в зависимости от типа их симметрии бывают одноосные и двуосные.

явления поляризации света -
выделение из естественного света лучей, имеющих

упорядоченную структуру.

В 1860—1865 Максвелл создал теорию электромагнитного поля, из которой следовало существование электромагнитных волн. Если считать естественный свет потоком огромного количества разных электромагнитных волн, то:
Поляризация - выделение из естественного света электромагнитных волн с ориентированными в одной плоскости колебаниями вектора напряженности.

числу одноосных кристаллов. Возьмем прямоугольную пластину турмалина, вырезанную таким образом,

чтобы одна из ее граней была параллельна оси кристалла.

Если направить нормально на такую пластину пучок света, то вращение пластины вокруг пучка никакого изменения света, прошедшего через него, не вызовет. На первый взгляд может показаться, что свет частично поглотился в кристалле и больше ничего не произошло. Однако световая волна приобрела новые свойства.

точно такой же кристалл турмалина, параллельный первому. При одинаково направленных

осях кристалла ничего, кроме ослабления пучка не происходит.
Если второй кристалл вращать, оставляя первый неподвижным, то обнаружится явление гашения света.
По мере увеличения угла между осями интенсивность света уменьшается.
Когда оси перпендикулярны друг другу, свет не проходит совсем.

от источника света, полностью симметрична относительно направления распространения (при вращении

кристалла вокруг луча в первом опыте не менялась)

- Волна, вышедшая из первого кристалла, не обладает осевой симметрией.

пучке волн присутствуют колебания всевозможных направлений, перпендикулярных направлению распространения волн.
Согласно

этому световая волна обладает осевой симметрией, являясь в то же время поперечной.
Световая волна с колебаниями по всем направлениям, перпендикулярным направлению распространения, называется естественной.

Кристалл турмалина обладает способностью пропускать световые волны с колебаниями, лежащими в одной определенной плоскости.

плоскополяризованными.
Из первого кристалла выходит плоскополяризованная волна. При скрещенных кристаллах (угол

между осями 90°) она не проходит сквозь второй кристалл.

Если оси кристаллов составляют между собой некоторый угол, отличный от 90°, то проходят колебания, амплитуда которых равна проекции амплитуды волны, прошедшей через первый кристалл, на направление оси второго кристалла.

φ между оптическими осями кристаллов по закону Малюса:
где I1 и

I - соответственно интенсивности света, падающего на второй кристалл и вышедшего из него, угол φ – угол между осями кристаллов.

Амплитуда Е световых колебаний, прошедших через вторую пластинку, будет меньше амплитуды световых колебаний E1, падающих на первую пластинку в cos φ раз.

колебаний вектора Е
Гашение бликов отраженного света
Очки водителя
Объектив фотоаппарата с

поляроидом

растворов и расплавов
Например, определение концентрации раствора сахара при его производстве

по углу поворота плоскости поляризации света, прошедшего через струю раствора.

- Вращение плоскости поляризации в напряженных элементах прозрачных тел

Например, при моделировании узлов машин.

сложных кристаллов)
- Зависимость ориентации плоскости поляризации разного цвета волн от

особенностей кристаллической структуры твердого тела.