Поляризация света Волну, в которой колебания вектора E (а значит и H )

и H) упорядочены каким-либо образом, называют поляризованной.
Виды поляризации
Если

колебания вектора E происходят только в одной плоскости, то такую волну называют плоско - или линейно поляризованной. Плоскость, в которой совершает колебания вектор E называют плоскостью поляризации

описывает на плоскости, перпендикулярной направлению распространения замкнутую кривую в виде

эллипса или окружности, электромагнитная волна называется эллиптически или циркулярно поляризованной. Циркулярно поляризованную волну также называют волной с круговой поляризацией.

Случай эллиптической поляризации электромагнитных волн является наиболее общим случаем, линейная и круговая поляризации могут быть рассмотрены как частные случаи эллиптически поляризованной волны.

неполяризованного света как суперпозиции большого числа линейно поляризованных световых волн

с равновероятным распределением направлений и амплитуд колебаний электрического вектора и случайными значениями начальной фазы.

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

Для преобразования естественного света в линейно поляризованный применяется специальные оптические элементы, называемые поляризаторами. Эти устройства свободно пропускают колебания светового вектора, параллельные плоскости, которая называется плоскостью пропускания поляризатора. Колебания перпендикулярные к этой плоскости, задерживаются полностью или частично.

Поляризаторы можно использовать и в качестве анализаторов — для определения характера поляризации света

можно представить в виде наложения двух некогерентных плоскополяризованных волн с

взаимно перпендикулярными плоскостями поляризации, но разными по интенсивности. Его также можно рассматривать как сумму естественной (ест) и плоскополяризованной (пол) составляющих.

Частично поляризованный свет характеризуют степенью поляризации

E0 которого составляет угол  с плоскостью пропускания OP

плоскости пропускания OP
Так как интенсивность
то интенсивность прошедшего света равна
где

I0 — интенсивность падающего плоскополяризованного света. Это соотношение выражает собой закон Малюса.

естественного света на границу раздела двух прозрачных диэлектриков отличен от

нуля, то отраженный и преломленный пучки оказываются частично-поляризованными (Малюс 1808 г.). В отраженном свете преобладают колебания вектора E, перпендикулярные к плоскости падения, а в преломленном свете — параллельные плоскости падения.

, отраженный свет становится полностью поляризованным, и его плоскость поляризации

(плоскость колебаний вектора E) оказывается перпендикулярной к плоскости падения.

Степень поляризации преломленного луча достигает максимального значения, но этот луч остается поляризованным только частично.

Если свет падает под углом Брюстера i = iБ , то преломленный и отраженный лучи взаимно перпендикулярны, следовательно

С использованием закона преломления света

получим

,

анизотропны - оптические свойства света при прохождении через них зависят

от направления.

Вследствие этого возникает явление, называемое двойным лучепреломлением. Оно заключается в том, что падающий на кристалл луч света разделяется внутри кристалла на два луча, распространяющиеся в различных направлениях и с разными скоростями (Эразмус Бартолинус, 1669 г.).

преломленных лучей подчиняется обычному закону преломления:
Его называют обыкновенным и

обозначают буквой o.

Другой луч необыкновенный (e) - не подчиняется обычному закону преломления, и даже при нормальном падении может отклоняться от нормали.

(СаСO3)
Турмалин
Ахроит (прозрачный турмалин)
Кварц

OO’, вдоль которого обыкновенная и необыкновенная волны распространяются с одинаковой

скоростью, не разделяясь в пространстве.

Обыкновенная и необыкновенная волны линейно поляризованы. Колебания вектора E в обыкновенной волне совершаются в направлении, перпендикулярном главному сечению кристалла для обыкновенного луча. Колебания же вектора E в необыкновенной волне — в главном сечении кристалла для необыкновенного луча.

Любую плоскость, проходящую через оптическую ось, называют главным сечением или главной плоскостью кристалла.

шпата.
Сильно различающиеся показатели преломления у такого кристалла для обыкновенного

и необыкновенного лучей (no=1,6585, ne=1,4863) приводят к ярко выраженному эффекту двойного преломления.

Кристалл с помощью скалывания вдоль кристаллических плоскостей легко привести к форме ромбоэдра.

При шлифовке плоскостей кристалла таким образом, что все его рёбра приобретают одинаковую длину, оптической осью кристалла является любая прямая, параллельная отрезку , соединяющему вершины, где сходятся стороны трёх тупых углов.

ромбоэдра, сошлифовывают основания так, чтобы рёбра составляли с основанием угол

680.

После шлифования кристалл разрезают на две части в плоскости, перпендикулярной новым основаниям и главному сечению кристалла, и склеивают тонким слоем канадского бальзама, показатель преломления которого n=1,550. (ne

Световой луч с произвольным состоянием поляризации после преломления в кристалле разделяется на два луча – обыкновенный и необыкновенный .

Благодаря конструкции призмы Николя необыкновенный луч проходит беспрепятственно через границу двух склеенных частей кристалла, а обыкновенный луч испытывает полное внутренне отражение и попадает на зачернённую грань основания, испытывая поглощение в ней.

вращать плоскость поляризации (Араго, 1811 г.). Примеры: твердые тела —

кварц, сахар, жидкости — водный раствор сахара, винная кислота, скипидар.

зрения, поместить оптически активное вещество, то поле зрения анализатора просветляется.

При повороте анализатора на некоторый угол  можно вновь получить темное поле зрения. Угол  и есть угол, на который оптически активное вещество поворачивает плоскость поляризации света, прошедшего через поляризатор. Так как поворотом анализатора можно получить темное поле зрения, то свет, прошедший через оптически активное вещество, является плоскополяризованным.

жидкостей:
d — расстояние, пройденное светом в оптически активном веществе

— удельное вращение, численно равное углу поворота плоскости поляризации света слоем оптически активного вещества единичной толщины

Для оптически активных растворов:

С — массовая концентрация оптически активного вещества в растворе кг/м3

[]— удельное вращение раствора

определения концентрации растворов оптически активных веществ – поляриметрия.
Сахариметр
По найденному углу

поворота плоскости поляризации  и известному значению [] находится концентрация растворенного вещества.

в оптически неактивных телах, возникающее под действием магнитного поля. Это

явление получило название эффект Фарадея (или магнитного вращения плоскости поляризации).

Эффект Фарадея