Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Краткие теоретические сведения. Пусть электромагнитная волна (свет) распространяется вдоль координатной оси z (рис.7.1)
Пусть электромагнитная волна (свет) распространяется вдоль координатной оси z (рис.7.1). В силу поперечности электромагнитной волны, напряженность электрического поля (вектор Е) колеблется в плоскости х, у. Если ориентация вектора Е меняется хаотично, свет называют неполяризованным или естественным. Если ориентация вектора Е изменяется упорядоченно, свет называют поляризованным. Промежуточный случай - частично поляризованный свет. Различают следующие виды поляризации: Линейная или плоская поляризация: в заданной точке пространства конец вектора Е движется по прямой линии, перпендикулярной направлению распространения света. Если изобразить «мгновенную фотографию» векторов Е, начинающихся на одном луче (ось z на рис.6.1), то все эти векторы окажутся в одной плоскости, называемой плоскостью поляризации света. Эллиптическая поляризация (в частном случае круговая): конец вектора Е движется по эллипсу (в частности - по окружности). Линейную поляризацию также можно считать частным случаем эллиптической поляризации. Волну с эллиптической поляризацией можно представить как суперпозицию двух волн с линейными поляризациями (рис.7.2) В зависимости от соотношения амплитуд Еmx, Еmy и от разности фаз d колебаний компонент Еx и Еy получаются различные виды поляризации. Линейная: E x=0 или E y=0 или d=p m. Эллиптическая: Е ¹ О; Еy ¹ 0; d ¹ p m. Круговая: амплитуды колебаний Еx и E y одинаковы, E mx = E mx,d =± p/2. Неполяризованный свет: амплитуды Еmx и E my одинаковы, при этом d хаотически изменяется в широких пределах, т.е. колебания Еmx и Е my некогерентны. В этом случае все направления в плоскости х, у эквивалентны. Если E mx ¹ E my и колебания E mx и E my некогерентны, получаем свет с частичной поляризацией, который можно представить как суперпозицию поляризованного света с интенсивностью I пол и естественного света с интенсивностью I ест (рис.7.3): I = I пол + I ест (7.0) Степенью поляризации Р частично поляризованного света называется доля поляризованного света в полной интенсивности излучения: (7.1) Для поляризованного излучения Р =1, для естественного света Р =0. Измерять Р можно с помощью поляризатора-анализатора. Лампы накаливания, люминесцентные излучатели, газоразрядные и многие другие источники света дают неполяризованный (естественный) свет. Свет с линейной поляризацией дают некоторые типы лазеров. Используя различные оптические явления и (или) анизотропные материалы (кристаллы) можно из естественного света получить свет с желаемой поляризацией. Поляризатор - прибор, пропускающий излучение с определенным направлением колебаний вектора Е (это направление называют плоскостью поляризатора) и задерживающий излучение с другими направлениями колебаний. Если на поляризатор падает линейно поляризованный свет с вектором напряженности Е, и плоскость поляризации света составляет угол a с плоскостью поляризатора, то в волне, прошедшей через идеальный поляризатор, останется только компонента Е1, параллельная плоскости поляризатора (рис.7.4): Е1 = Е cosa; E 2 = 0. Поскольку интенсивность пропорциональна среднему квадрату напряженности, то для интенсивности линейно поляризованного света, прошедшего через идеальный поляризатор, получаем соотношение, называемое законом Малюса: I1 = Iсоs2a. (7.2) При падении на поляризатор естественного света, в прошедшей волне останется одна из компонент колебаний, параллельная плоскости поляризатора, т.е. естественный свет превращается в линейно поляризованный. Интенсивности, соответствующие ортогональным колебаниям, в естественном свете одинаковы, и каждая из них равна половине общей интенсивности I ест После поляризатора имеем волну с интенсивностью одной из ортогональных компонент: (7.3) При падении на поляризатор частично поляризованного света интенсивность прошедшего света зависит от ориентации поляризатора более сложно. Обращаясь к рис.7.3 и учитывая (7.2) и (7.3), найдем: При a=0 интенсивность максимальна, при a=p/2 - минимальна: Поворачивая идеальный поляризатор вокруг оси z и измеряя интенсивность прошедшего света, можно найти степень поляризации падающего света: (7.4) Неидеальный поляризатор имеет коэффициент пропускания k1 < 1 для колебаний, параллельных плоскости поляризатора, и коэффициент пропускания k2 < k1 для колебаний, перпендикулярных ей. Естественный свет по прохождении через такой поляризатор становится частично поляризованным со степенью поляризации (7.5) Анализатор - так часто называют поляризатор, используемый для анализа поляризации излучения.
|