Поляризация света. В естественном свете колебания вектора напряженности происходят равноправно во всех плоскостях

В естественном свете колебания вектора напряженности происходят равноправно во всех плоскостях.

В поляризованном свете колебания вектора напряженности электрического поля каким-либо образом неравномерны. В предельном случае они происходят в одной плоскости –плоскополяризованный свет.

При прохождении естественного света через поляризатор (кристалл, поляризующий свет) интенсивность убывает в 2 раза: . Это обусловлено тем, что из всех направлений колебаний светового вектора остаются лишь их проекции на плоскость поляризации.

Если поляризованный свет пропустить через поляризатор (в этом случае он называется анализатором), интенсивность света, вышедшего из анализатора, равна произведению интенсивности света, падающего на анализатор, и квадрату косинуса угла между осями поляризатора и анализатора: I_a=I_pcos²α (закон Малюса).

Поляризация всегда происходит при отражении и преломлении света на границе раздела сред. Отраженный и преломленный лучи являются поляризованными, причем во взаимно перпендикулярных плоскостях. Степень их поляризации зависит в том числе от угла падения. Существует угол (угол Брюстера i_Б),когда преломленный луч поляризован максимально, отраженный полностью.

Закон Брюстера: , где n₂₁ – относительный показатель преломления сред.

Вещества, способные вращать плоскость поляризации, называются оптически активными. Это могут быть как некоторые кристаллы (кварц, киноварь), так и растворы (сахар, камфора). Угол, на который поворачивается плоскость поляризации, зависит от длины волны света, толщины кристалла, концентрации раствора. Выделяют право- и левовращающие вещества.

Явление двойного лучепреломления заключается в наличии двух преломленных лучей при падении света на некоторые прозрачные кристаллы. При этом для каждого такого кристалла можно подобрать такое направление падающего луча, при котором наблюдается один преломленный луч. Это направление называется оптической осью кристалла.

Преломленные лучи называются обыкновенным и необыкновенным. Обыкновенный луч подчиняется привычному закону преломления. Угол преломления необыкновенного луча зависит не только от угла падения, но и от угла между падающим лучом и оптической осью кристалла.

Обыкновенный и необыкновенный лучи поляризованы, причем во взаимно перпендикулярных плоскостях. Соответственно, явление двойного лучепреломления активно используется для получения поляризованных лучей.