Свет как электромагнитная волна. Поляризация света, ее виды и количественная оценка

ЯГМА

Медицинская физика

Фармацевтический факультет

Курс

Семестр

Лекция № 15,16.

«Физика поляризационных явлений»

Составил: Крайнова Е.Ю.

Г.

Свет как электромагнитная волна. Поляризация света, ее виды и количественная оценка.

Свет – это поперечные электромагнитные волны, длина которых в вакууме составляет 380-780 нм.

Основные волновые характеристики света:

- период Т (с)

- частота n (с^-1, Гц)

- длина волны «l»(м, см, нм,..)

- скорость распространения волны v (м/с)

- фаза j.

Как всякую электромагнитную волну, световую волну можно представить тремя взаимно перпендикулярными векторами:

- электрический вектор (напряженность электрического поля)

- магнитные вектор (напряженность магнитного поля)

- вектор скорости показывающий направление распространения волны.

Векторы и колеблются в одинаковых фазах.

(напряженность магнитного поля) не оказывает ни химического ни биологического действия. Þ магнитную составляющую электромагнитной волны в дальнейшем учитывать не будем.

(напряженность электрического поля) оказывает физиологическое действие на рецепторы глаза, вызывает ощущение света. Þ вектор - световой вектор.

В любом источнике света волны излучаются множеством молекул и атомов. Каждое мгновение в теле «гаснут» и «зажигаются» миллиарды атомов. Световые векторы этих волн расположены в разнообразных плоскостях, а колебания происходят в разных фазах. Þв естественном луче света равномерно представлены все возможные колебания светового вектора в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны и ориентация его хаотически меняется со временем.

В отличии от естественных, лучи света с определенным или преимущественным направлением колебаний светового вектора носят название поляризационных лучей.

Поляризация света – это явление преимущественной или полной ориентации светового вектора электромагнитной волны при прохождении через оптически анизотропные среды или при отражении от поверхностей диэлектрических твердых и гладких веществ. (стекло, вода).

Плоскополяриозованный свет – свет, у которого колебания светового вектора происходят с одной плоскости.

Плоскость поляризации – плоскость, проходящая через направление волны и направление колебаний светового вектора.

Виды поляризации.

1. По степени выраженности.

Полная – световой вектор ориентирован только в одном направлении.

- Полная поляризация по вертикали.

å у_i=1 суммарная компонента по У; å х_i=0 суммарная компонента по Х.

Частичная – световой вектор имеет преимущественную ориентацию в каком – либо одном направлении.

- частично поляризованный свет по вертикали.

å у_i>å х_i

Плоскость рисунков перпендикулярна направлению распространения света

2. По характеру изменения во времени.

- Линейная – направление колебаний светового вектора фиксировано и не меняется со временем.

- Круговая – ориентация светового вектора меняется по кругу с течением времени либо по часовой стрелке, либо против без изменения амплитуды.

- Эллиптическая – ориентация вектора либо по часовой стрелке, либо против с изменением амплитуды.