1 1
1

Поляризация

 

     Естественный свет излучается различными атомами, поэтому электромагнитная волна (свет) имеет световой вектор, расположенный в разных плоскостях. Световой вектор – вектор напряжённости электрического поля (). При действии света на вещество основное значение имеет электрическая составляющая поля волны.

     Световой вектор у естественного света может изменяться в разных плоскостях, т.к. свет испускается различными атомами независимо друг от друга. Равномерное распределение векторов  объясняется большим числом атомарных излучателей, а равенство амплитудных значений векторов - одинаковой (в среднем) интенсивностью излучения каждого из атомов.
Естественный свет – неполяризованный свет.

     Свет, в котором направления колебаний светового вектора каким-то образом упорядочены, называется поляризованным. Поляризованный свет – свет, световой вектор которого () изменяется в одной плоскости.
Плоско поляризованный свет – предельный случай эллиптически поляризованного света:

     Существует частично поляризованный свет, у которого  предпочтительно (но не исключительно) изменяется в определённых плоскостях. Например, эллиптически поляризованный свет. Вектор  изменяется со временем так, что его конец описывает эллипс ():

     Степень поляризации определяется так:
  ;
где  и - максимальная и минимальная интенсивности частично поляризованного света.
Для естественного света  и .
Для плоско поляризованного света  и .

Принцип действия поляризатора и анализатора волны.
 Поляризатор преобразует естественный свет в плоскополяризованный.
Анализатор служит для анализа степени поляризации света.

     Если угол между плоскостями будет равен , то интенсивность волны на выходе будет равна нулю. Т.е.: 
   
Реально в качестве поляризатора и анализатора используют кристаллы, имеющие оптическую анизотропию (различие оптических свойств по направлению). Самый распространённый кристалл – турмалин.
Выходная интенсивность определяется законом Малюса:  
Закон Малюса выводится из следующих соотношений:
 , т.е. амплитуда световых колебаний, прошедших через анализатор, меньше амплитуды световых колебаний, падающих на анализатор. Поэтому           ;   ,  
где - угол между оптическими осями кристаллов.