Лекция10

вектора напряжен-
ности электрического поля световой волны
(светового вектора).
Поляризация света доказывает поперечность

световых волн, т.е. взаимную перпендикулярность направлений колебаний светового вектора и направления вектора
фазовой скорости волны .

Плоскость, в которой происходят колебания светового
вектора , называется плоскостью колебаний.

вектора в плоскости
колебаний никак не упорядочены, т.е. являют-
ся произвольными и

равновероятными.

Равномерное распределение направлений светового векто-ра в естественном свете объясняется большим числом ато-
марных излучателей, а равенство амплитуд – одинаковой в среднем интенсивностью излучения каждого из атомов.

Плоскополяризованный (или линейно поляризованный)
свет – это свет, в котором вектор колеблется строго в
одном направлении, т.е. колебания светового вектора в
плоскости колебаний максимально упорядочены.

плоскополяризованный (например,
кристаллическая пластинка из турмалина).
Плоскость поляризации – пло-скость, проведенная через

на-
правление колебаний светового
вектора плоскополяризованной
волны и направление распрост-ранения этой волны.

Еу = Е·cosφ

Закон Малюса. При повороте плоско-
сти поляризации интенсивность про-
шедшего через поляризатор света уменьшается пропорционально квад-
рату косинуса угла поворота:

Следствие: доля естественного
света, проходящего через поляризатор, равна .

(ρ1, ρ2 – коэффициенты потерь
света в поляризаторах):

плоскополяризованного света,
прошедшая через поляризатор.
Для идеального поляризатора:
, где
– степень поляризации света.
Для

естественного света Р = 0, для плоскополяризованного
света Р = 1. Для ЧПС: 0 < Р < 1.

света на поверхность диэлектрика (например, стекла) от-раженный и преломленный лучи

оказываются частично поляризован-ными: в отраженном луче преобла-дают колебания вектора , перпен-дикулярные к плоскости падения, а в преломленном  колебания, парал-лельные плоскости падения луча.

При угле падения iБ, называемом углом Брюстера
и определяемом соотношением tg iБ = n21 (n21 = n2/n1),
отражённый луч становится плоскополяризованным
(закон Брюстера).

границу раздела под углом Брюстера отражен-
ный и преломленный лучи взаимно

перпендикулярны.

Стеклянная пластинка или любой другой изотропный диэлектрик могут служить поляризаторами, если на них падает луч естественного света под углом Брюстера.

Степень поляризации преломленного света может быть значительно повышена системой одинаковых стеклянных пластинок, расположенных друг за другом. Такая система пластин, называемая стопой Столетова, позволяет путем многократных отражений и преломлений добиться полу-
чения полностью поляризованного света.

оптических сред пространст-
венно раздваивать преломленный световой луч, называется
двойным лучепреломлением.
Оптической осью

кристалла называется направление ав, по которому луч света распространяется, не испытывая двойного лучепреломления.

Обыкновенный луч (о-луч) является продолжением первич-
ного луча, необыкновенный луч (е-луч) отклоняется от пер-
воначального направления (для случая: луч ┴ ребру крист.)

интенсивность:

.
2. Оба луча, обыкновенный и необыкновенный, полностью поляризованы во взаимно перпендикулярных плоскостях
и являются когерентными.
3. Пространственное разделение луча внутри кристалла обусловлено различием показателей преломления для
обыкновенного и необыкновенного лучей.
4. Если свет падает перпендикулярно оптической оси кри-сталла, то обыкновенный и необыкновенный лучи идут по одному направлению.

лучей с помощью двойного
лучепреломления.
Призма Николя представляет собой двойную

призму из исландского шпата, склеенную канадским бальзамом. В призме он раздваивается на два луча  обыкновенный (n0 = 1,66), который испытывает полное отражение, и необык-новенный (ne = 1,52), который выходит из призмы.

Призма Николя преобразует естественный свет
в плоскополяризованный, т.е. является поляризатором.

создает оптическую разность хода между о- и е-лучами:

(или разность фаз ).

Пластинка в четверть волны превращает пло-скополяризованный свет в эллиптически поляризованный и нао-борот.

Схема эллиптически поляризованной световой волны

среду с двой-
ным лучепреломлением под действием внешних факторов:
механической нагрузки σ

= F/S (фотоупругость)

Применяется для создания различных устройств кристалло-
оптики и исследования остаточных механических напряже-
ний в прозрачных материалах.
2) однородного электрического поля (эффект Керра)

Ячейка Керра служит идеаль-
ным световым затвором и при-
меняется в скоростной кино-
и фотосъемке.

поляризации проходяще-
го через них плоскополяризо-
ванного света.
Примеры оптически активных веществ: кварц,

скипидар, винная
кислота, водные растворы сахара, спирта и др.

В растворах угол поворота плоскости поляризации пропорционален пути света в растворе l и массовой кон-центрации активного вещества С: .

– удельное вращение (определяется из справочных таблиц).

Применяется для точного определения концентрации раст-
воров оптически активных веществ (поляриметрия).