lumină polarizată

lumină polarizată. Polarizată liniar, polarizat circular, elipse. legea Malus. Lumina naturală.

Lumina naturală și polarizată.

Într-un număr de fenomene optice pot fi considerate ca lumina sau sovonupnostelektromagnitnyhvoln elektromagnituyuvolnu. unda electromagnetică este un proces de propagare în spațiul alternativ câmpuri electrice și magnetice. Orice transversală undă electromagnetică: electric vectorul câmp E și intensitatea H magnetic sunt reciproc perpendiculare și perpendicular varia vectorul viteza v a propagării undei. Vectorii E și H sunt schimbate în sincronism și valorile lor sunt legate de:

în cazul în care. - permitivitatea si permeabilitatea mediului. 0. 0 - respectiv constantele electrice și magnetice.

Pentru a descrie undei electromagnetice de lumină este suficient pentru a cunoaște comportamentul doar unul dintre vectorii. De obicei, toate argumentele menținute relativ svetovogovektora - câmp electric vectorul E (acest lucru se datorează faptului că, sub acțiunea luminii de către o componentă de câmp electric de substanță a undei are un efect substanțial mai puternic asupra electronilor din atomii în comparație cu componenta magnetică).

Lumina din surse convenționale este totală electromagnetice atomii de radiație pluralitate. Atomii emit unde luminoase, independent unul de altul, astfel încât unda de lumină emisă de organismul în general, pentru unele tipuri de observație timp caracterizate fluctuații echiprobabile ale vectorului de lumină (figura 1a). vkotoromorientatsiyavektoraEizmenyaetsyasovremenemsluchaynymobrazom Light, budemnazyvatestestvennym (nepolarizată).

Lumina în care direcția de oscilație a vectorului E sunt aranjate în orice fel, se numește polarizată.

lineynopolyarizovannym Light numit (sau un alt plan-polarizate) în cazul în care în timpul său vector de propagare E pendulează de-a lungul o anumită direcție, adică, într-un plan, pe care o numim ploskostyupolyarizatsii (PP1 plane. cm. Figura 1 b, e). Avionul val polarizat radiază, de exemplu, un singur atom.

Polyarizovannoypokrugu numit val (sau un val cu polarizare circulară), în cazul în final E al vectorului descrie un plan fix perpendicular pe direcția de propagare a undei, circumferința (g figura 1)

Fig.1. Traiectoria capătului mișcării vectorului E într-un plan arbitrar perpendicular pe direcția de propagare a undei, la diferite valori ale diferenței de fază. între componentele Ex și Ey.

a) - non-polarizat val b), e) - liniar - undă polarizată; c), d), g) - undă polarizată eliptic; c) - unda polarizată de-a lungul cercului drept;.

Dacă te uiți spre propagarea undei, se spune opravoykrugovoypolyarizatsiivolny (Fig. 1c) la capătul vectorului E se rotește în sensul acelor de ceasornic, în timp ce rotirea în sens antiorar, respectiv, olevoykrugovoypolyarizatsii. Dacă la sfârșitul vectorului E este o elipsă, atunci spune oellipticheskipolyarizovannoyvolne (1C, d, g).

Lumina naturală poate fi transformat în liniar polarizat folosind un polarizator, de exemplu, dispozitiv de oscilații transmisive doar o anumită direcție. Această direcție se numește ploskostyupolyarizatora. În cazul în care un polarizator scade lumina polarizată liniar, intensitatea I a luminii transmise prin polarizator și I0 intensitatea luminii incidente sunt legate de:

în cazul în care. - unghiul dintre direcția de vibrație a vectorului incidentului de câmp electric pe polarizor este liniar undă polarizată și un polariser plan (zakonMalyusa). Mai în detaliu, acest fenomen este considerat în №6 munca de laborator.

Lumina este polnostyupolyarizovannym dacă două componente reciproc perpendiculare (proiecție) a unui vector al unui fascicul de lumină oscila la o diferență de fază constantă (? X. Y = const). Sfârșitul vectorului E (z, t) = Ex (z, t) + Ey (z, t) în planul xOy în timp va descrie o curbă închisă. În general, este - o elipsă. Wave, în același timp, va ellipticheskipolyarizovannoy.

Din ecuațiile (1), este clar că unda polarizată circular poate fi privit ca o superpoziție a două unde polarizate liniar cu planuri reciproc perpendiculare, de polarizare, cu amplitudini egale și o schimbare de fază între ele, egală cu = x - ??? Y = ± / 2? liniar polarizat val este format de defazajul = x - y = 0. ??? mulțumit.

Lumina naturală poate fi descrisă ca superpoziția X incoerent - și valurile Y - unde, unde faza x initial ?. și? y variază în mod aleatoriu în timp.

Polarizarea luminii la reflecție. formule Fresnel. unghiul Brewster, legea lui Brewster.

Lumina de polarizare nu numai că poate avea loc prin trecerea printr-un polarizator, dar, de asemenea, valul de lumină de reflecție din interfața dintre două medii dielectrice. Formulele pentru coeficientul de reflexie al unui val de lumină, în care E, fie // sau. planul de incidență, The Fresnel propus. Planul de incidență - planul în care se află livrarea, reflectată, refractată și normala la punctul al secțiunii.

În cazul în care i este unghiul de incidență, r este unghiul de refracție. (1) => când i + r = 90 ,? ?

Unghiul UgolBryustera- de incidență a razei de lumină nepolarizată, în care toată lumina reflectată de suprafața dielectrică, este polarizate.

Polarizarea prin dublu refracție. Razele ordinare și extraordinare.

Birefringența este că un fascicul este incident pe cristal (adăugarea de cristale cubice) este împărțit în două fascicule, care rulează în direcții diferite, la viteze diferite.

Aceste raze sunt polarizate de-a lungul plane reciproc perpendiculare. Unul este numit ordinare și este notat cu „O“, al doilea - o extraordinară „e“.

ray ordinară se supune legii refracției, în special, în cazul în care cade pe suprafața normală de cristal, aceasta nu se schimba indicele de refracție. ray extraordinară nu intră sub incidența acestor legi.

Există o direcție în cristal, în care cele două grinzi nu sunt separate de aceeași rată. Această direcție se numește opticheskoyosyukristalla. Avionul trase prin axa optică a cristalului și fasciculul incident, numit secheniemiliglavnoyploskostyukristalla. Motivul este cristale birefringente izotropie, adică Proprietățile chimice ale cristalelor variază în direcții diferite. Rețineți că fasciculul obișnuit este polarizată în planul perpendicular pe planul principal al secțiunii principale și extraordinare - un plan paralel cu planul principal.

Pentru raze extraordinare toate direcțiile în spațiu nu sunt echivalente, deoarece E în acest fascicul va fi direcționat la unghiuri diferite față de axa optică.

Din acest motiv, frontul de undă al punctului sursei de undă (secundar) obișnuit ar fi o sferă, iar valul extraordinar - elipsoid de revoluție.

În legătură cu această viteză? ? val obișnuit nu depinde de direcția și cadrul pentru un val obișnuit poate fi caracterizat ca? ?.

val extraordinar poate fi caracterizat prin viteza? ? în direcție perpendiculară pe axa optică - ?.

Prin forma suprafeței de undă și a raportului de viteză? ? Și? ? și două cristale birefringente sunt împărțite în pozitive și negative.

Pentru pozitiv? ?>? ? =>? ?. Pentru cristale negative - ? ? ?.

- Crystal - Spar Islanda.

Bazat pe Wavefront principiului Huygens poate fi explicat prin birefringența.