Естественный и поляризованный свет. Свет, в котором колебания светового вектора упорядочены каким-либо образом, называется поляризованным

Свет, в котором колебания светового вектора упорядочены каким-либо образом, называется поляризованным.

Если колебания светового вектора происходят только в одной плоскости, свет называется плоско-поляризованным или линейно-поляризованным (рис.).

Если в световой волне световой вектор изменяется со временем так, что его конец описывает эллипс, то свет называется эллиптически-поляризованным.

Свет, испускаемый естественными (нелазерными) источниками, представляет собой набор множества цугов волн. Направление колебаний светового вектора для каждого цуга случайно, поэтому естественный свет не является поляризованным.

Поляризацией света называется выделение линейно поляризованного света из естественного. Для этого используется приборы, называемые поляризаторами. Эти приборы свободно пропускают колебания светового вектора, параллельные плоскости, которую называют «плоскостью поляризатора». Колебания светового вектора, перпендикулярные к плоскости поляризатора, полностью задерживаются

Пусть направление колебаний светового вектора составляет угол с плоскостью поляризатора. Обозначим амплитуду колебаний светового вектора. Это колебание можно разложить на два колебания с амплитудами и (рис.). Первое колебание пройдет через поляризатор, второе будет задержано.

Интенсивность прошедшей волны: , или:

. ()

Здесь - интенсивность света, прошедшего через поляризатор, - интенсивность падающего света. Формула () называется законом Малюса.

Пусть на поляризатор падает естественный свет. Тогда все углы равновероятны и среднее значение квадрата косинуса . Тогда , следовательно, через поляризатор пройдет от падающего светового потока.

При вращении поляризатора вокруг направления луча интенсивность прошедшего света будет изменяться от от 0 до I₀, если свет линейно-поляризован, и от до , если свет поляризован частично. В случае естественного света интенсивность прошедшего света не изменяется и равна .

Степенью поляризации света называется величина, определяемая выражением:

. ()