Естественный и поляризованный свет. Виды поляризации. Степень поляризации.

В естественном свете имеются колебания, совершающиеся в самых различных направлениях, перпендикулярных к лучу. Свет со всеми возможными равновероятными ориентациями вектора называется естественным. (Заметим, что вектор называется световым вектором, так как при действии света на вещество основное значение имеет электрическая составляющая поля волны, действующая на электроны в атомах вещества.)

Свет. в котором направление колебаний вектора упорядоченно каким либо образом, называется поляризованным.

1. Поляризация при отражении и преломлении. Закон Брюстера.

θ

то отраженный луч полностью поляризован (он содержит только колебания, перпендикулярные к плоскости падения).

Угол θ называется углом Брюстера. Преломленный луч поляризован только частично. Отраженный и преломленный лучи при этом взаимно перпендикулярны. Степень поляризации отраженного и преломленного лучей при различных углах падения можно получить с помощью так называемых формул Френеля (нами в этом пособии не рассматриваются).

Закон Малюса.

Пусть плоскополяризованный свет падает на анализатор, причем направление вектора в световой волне составляет угол ф с плоскостью

анализатора (рис. 31.8). Такая волна проходит через анализатор только частично. Колебание с амплитудой можно разложить на два взаимноперпендикулярных колебания с амплитудами φ и φ. Первое колебания пройдет через поляризатор, второе будет задержано. Отношение интенсивностей прошедшего I и падающего света, учитывая, что интенсивность прямо пропорциональна квадрату амплитуды напряженности.

I = φ

Это соотношение называется законом Малюса: интенсивность прошедшего через анализатор поляризованного света пропорциональна квадрату косинуса угла между плоскостью поляризации падающего света и плоскостью анализатора.

Дисперсия света. Методы наблюдения дисперсии. Нормальная и

Аномальная дисперсия.

Из опыта известно, что показатель преломления n зависит от длины волны света, т. е. n(λ). Явления, обусловленные зависимостью показателя преломления вещества от длины волны или частоты ω световой волны, называются дисперсией света.

Наиболее простой метод наблюдения дисперсии – метод скрещенных призм (рис. 35.1). Свет от источника проходит через щель и

попадает через линзу 1 на призму 1. Цветная полоска, получающаяся в результате действия первой призмы, отклоняется второй призмой в разных своих частях различно, в зависимости от величины показателя преломления, так что окончательная форма и расположение спектра определяется величиной дисперсии обеих призм.

Если показатель преломления увеличивается с частотой, то есть dn/dω>0 (или dn/dω<0), то такую зависимость называют нормальной дисперсией (рис. 35.2). Если dn/dω<0 (или dn/dω>0) дисперсия света называется аномальной (рис. 35.3). Она наблюдается вблизи полос поглощения вещества.