Поляризация света

Свет представляет собой поперечные электромагнитные волны. Поляризация света – упорядочение в ориентации векторов напряженностей электрического и магнитного полей световой волны в плоскости, перпендикулярной световому лучу. Естественный свет (солнечный, лампы накаливания) неполяризован, т. е. все направления колебаний электрического и магнитного векторов перпендикулярные световым лучам, равноправны. Существуют приспособления, называемые поляризаторами, которые обладают способностью пропускать через себя световые лучи с одним направлением колебаний электрического вектора Е, так что на выходе поляризатора свет становится плоско (линейно) поляризованным. При произвольном угле a между направлениями анализатора и поляризатора амплитуда световых колебаний, выходящих из анализатора, равна:Ea = En cos a,где En– амплитуда колебаний на выходе из поляризатора.В электромагнитной волне плотность энергии (интенсивность) пропорциональна квадрату амплитуды колебаний Е, т. е. I_n —E²_n и I_a —E²_a.На основании этого получаем:I_a = I_n cos2 a.Это соотношение называется законом Малюса.Степень поляризации света (максимальная и минимальная) равна интенсивности частично поляризованного света, пропускаемого анализатором.Поляризация происходит и на границе двух изотропных диэлектриков. Если падающий свет естественный, то преломленный и отраженный лучи частично поляризованы, причем преимущественное направление колебаний электрического вектора преломленной волны лежит в плоскости падения, а отраженный – перпендикулярно ей. Степень поляризации зависит от показателя преломления второй среды относительно первой:n₂₁ = n₂/n₁и от угла падения а, причем при угле падения аБ, для которого tg а_Б = n₂₁ (закон Брюстера), отраженный луч поляризован практически полностью, а степень поляризации преломленного луча максимальна.Двойным лучепреломлением называется способность некоторых веществ, в частности кристаллов, расщеплять падающий световой луч на два луча – обыкновенный (О) и необыкновенный (Е), которые распространяются в различных направлениях с различной фазовой скоростью и поляризованы во взаимно перпендикулярных плоскостях.При прохождении света через некоторые вещества, называемые оптически активными, плоскость поляризации света поворачивается вокруг направления луча. Угол поворота f плоскости поляризации пропорционален пути I, пройденному светом в оптически активном веществе:где а – постоянная вращения, зависящая от свойствf = aI,вещества и длины световой волны