Поляризованный свет » Ремонт Строительство Интерьер

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Поляризованный свет

10.07.2021

Как было сказано ранее, свет можно рассматривать как волновое движение, у которого колебания происходят во всех направлениях, перпендикулярных к линии распространения. Если волновое движение ограничено колебаниями в одной плоскости, свет называют поляризованным. Существует три главных способа поляризации света: при двупреломлении, при поглощении и отражении.

Поляризация света при двупреломлении

Ранее упоминалось, что когда свет проходит через анизотропный кристалл, он разделяется на два поляризованных луча. Принцип, на котором базируется устройство первого эффективного поляризатора, основан на устранении одного из этих лучей. В качестве кристаллического вещества используется оптически чистая разновидность кальцита — исландский шпат; поляризатор назван призмой Николя в честь изобретателя — Уильяма Николя. Двупреломление кальцита так велико, что предмет, рассматриваемый сквозь его спайную выколку, дает два отдельных изображения для каждого из лучей (рис. 6.6, а). При изготовлении призмы Николя (рис. 6.7) удлиненный ромбоэдр спайности кальцита распиливается под строго заданным углом, а затем половинки снова склеиваются с помощью канадского бальзама. При этом грани поворачиваются к концам призмы так, чтобы они образовали со склеенной поверхностью угол 90°. Входящий в призму свет разделяется на два луча О и Е.
Поляризованный свет

Поскольку луч О имеет показатель преломления больший, чем у канадского бальзама, он претерпевает полное внутреннее отражение от его поверхности. Луч Е, показатель преломления которого близок к показателю преломления бальзама, проходит сквозь призму без существенного отклонения и выходит из нее в виде плоскополяризованного света.

Поляризация света при поглощении

Поляризованные лучи, на которые свет разбивается в анизотропных кристаллах, могут поглощаться по-разному. Если один луч поглощается почти полностью, а второй — очень слабо, свет, выходящий из кристалла, будет плоскополяризованным. Это явление хорошо проявляется в некоторых кристаллах турмалина (рис. 6.8). Свет, проходящий сквозь кристалл под прямыми углами к направлению [0001], выходит из него плоскополяризованным с колебаниями, параллельными оси с. Второй луч, колебания которого перпендикулярны к нему, почти полностью поглощается. Если два кристалла расположить под прямым углом друг над другом, поляризованный луч, выходящий из одного, поглощается другим. Поляризующие пленки, которые называют поляроидами, делают из линейно ориентированных кристаллов на ацетатной основе. В одном направлении эти кристаллы поглощают свет очень слабо, а в другом — очень сильно. Поэтому свет, проходящий сквозь пленку, плоскополяризован. Так как эти пленки тонкие и могут быть изготовлены любых размеров, искусственные поляризаторы широко используются в оптическом оборудовании, в том числе во многих типах поляризационных микроскопов.

Поляризация света при отражении

Свет, отраженный от гладкой неметаллической поверхности, частично поляризуется в направлении, параллельном отражающей поверхности. Степень поляризации зависит от угла падения (рис. 6.9) и показателя преломления отражающей поверхности. Свет оказывается почти полностью поляризованным, когда угол между отраженным и преломленным лучом равен 90° (закон Брюстера). Поляризацию отраженного света можно продемонстрировать с помощью поляризационного фильтра, наблюдая сквозь него луч, отраженный поляризующей поверхностью. Если направление колебаний, пропускаемых фильтром, параллельно отражающей поверхности, мы заметим сквозь фильтр лишь некоторое ослабление интенсивности света (см. рис. 6.9, а); повернув фильтр на 90°, мы почти не увидим отраженного луча (см. рис. 6.9, б).

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: