Степень поляризации. Закон Малюса

Электромагнитные волны являются поперечными волнами, т.е. колебания векторов Е и В перпендикулярны направлению распространения луча.

Поляризованный свет – это свет, у которого направления колебаний вектора Е упорядочены.

1) Если вектор Е колеблется перпендикулярно лучу в направлениях, параллельных одной плоскости, то свет считается плоскополяризованным. Плоскость, в направлении которой колеблется результирующий световой вектор Е в плоско поляризованной волне, в оптике называют плоскостью поляризации.

2) Если вектор Е по мере распространения волны равномерно вращается вокруг луча, такую поляризацию называют круговой.

Естественный свет – это свет, в котором направления колебаний вектора Е равновероятны по всем направлениям вокруг луча.

Прибор, позволяющий из естественного света получить плоскополяризованный, называется поляризатором. Поляризатор пропускает электромагнитные волны, в которых направление колебаний вектора Е совпадает с плоскостью пропускания поляризатора. Направление плоскости пропускания поляризатора называют также осью поляризатора.

Колебания Е совершающиеся в плоскости, образующей с плоскостью поляризатора угол φ, можно разложить на два взаимно перпендикулярных колебания с амплитудами: E_maxcosφ и E_maxsinφ. Первая составляющая волны пройдет через поляризатор П, вторая будет задержана. Интенсивность прошедшей через поляризатор волны будет пропорциональна среднему значению квадрата амплитуды:

, (2 – 24)

где . С учетом коэффициента поглощения k материала поляризатора интенсивность света после прохождения сквозь поляризатор определяется формулой:

. (2 – 25)

Человеческий глаз у большинства людей не реагирует на поляризованность света. Для того, определить плоскость поляризации света, его пропускают через другой поляризатор называемый анализатором. При вращении анализатора параллельно поляризатору вокруг поляризованного луча, наблюдают за изменением интенсивности прошедшего через анализатор света. Малюс сформулировал закон:

, (2 - 26)

интенсивность плоскополяризованного света, прошедшего через анализатор, пропорциональна квадрату косинуса угла между плоскостью колебаний падающего света и плоскостью поляризации анализатора. Оценку степени поляризации света, направленного на анализатор, определяют по формуле:

, (2 – 27)

где - максимальная интенсивность света после анализатора, - минимум интенсивности света после анализатора.

Если падающий на анализатор свет полностью поляризован, то и степень поляризации равна: , если свет естественный, то и P = 0.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: