ектора в світловій хвилі. Це явище називають дихроизмом. Цією властивістю, зокрема, володіють пластини турмаліну, використані в дослідах Малюса. При певній товщині пластина турмаліну майже повністю поглинає одну з взаємно перпендикулярно поляризованих хвиль (наприклад, Ex) і частково пропускає другу хвилю (Ey). Напрямок коливань електричного вектора в минулій хвилі називається дозволеним напрямком пластинки. Пластина турмаліну може бути використана як для отримання поляризованого світла (поляризатор), так і для аналізу характеру поляризації світла (аналізатор). В даний час широко застосовуються штучні діхроічние плівки, які називаються поляроїдами. Поляроїди майже повністю пропускають хвилю дозволеної поляризації і не пропускають хвилю, поляризовану в перпендикулярному напрямку. Таким чином, поляроїди можна вважати ідеальними поляризаційними фільтрами.
Розглянемо проходження природного світла послідовно через два ідеальних поляроїда П1 і П2, дозволені напрямки яких повернені один щодо одного на деякий кут?. Перший поляроїд грає роль поляризатора. Він перетворює природне світло в лінійно поляризований. Другий поляроїд служить для аналізу падаючого на нього світла. (див. рис.)
Проходження природного світла через два ідеальних поляроїда. yy '- дозволені напрямки поляроидов.
Якщо позначити амплітуду лінійно поляризованої хвилі після проходження світла через перший поляроїд через
то хвиля, пропущена друга поляроїдом, матиме амплітуду E=E0 cos?. Отже, інтенсивність I лінійно поляризованої хвилі на виході другого поляроїда дорівнюватиме
Таким чином, в електромагнітній теорії світла закон Малюса знаходить природне пояснення на основі розкладання вектора Е на складові.
Модель. Поляризація світла Модель. Закон Малюса
Глава 3. Обертання площини поляризації оптично активними речовинами
З електромагнітної теорії світла випливає, що плоскі світлові хвилі є поперечними. Електромагнітна хвиля, у якої напрями коливань електричного вектора E і магнітного H впорядковані яким-небудь чином, називається поляризованою хвилею.
Якщо коливання вектора E (як і H) відбуваються тільки в одній проходить через промінь площині, хвиля називається плоско-поляризованої або лінійно-поляризованої. Вектор E називається світловим вектором, тому тільки він надає оптичне, фотоелектричне та інші дії електромагнітної хвилі на речовину. Площина, в якій робить коливання світловий вектор в плоско-поляризованої хвилі, називається площиною коливань. З історичних причин площина, перпендикулярна до площини коливань, названа площиною поляризації.
Випромінювання світиться тіла, що складається з безлічі атомів, являє собою суперпозицію випромінювань окремих атомів. Атоми випромінюють спонтанно і незалежно один від одного, що призводить до безладного зміни напрямку світлового вектора в розглянутій точці. Світлова хвиля, у якої напрямок світлового вектора хаотично змінюється, так що для нього різновірогідні всі напрямки коливань в площині, перпендикулярній променю, називається природним (неполяризованим) світлом. Відповідно до цього визначенню природне світло в довільній точці можна розглядати як суперпозицію некогерентних взаємно перпендикулярних коливань напруженості електричного і магнітного поля з рівною амплітудою. Якщо амплітуди цих коливань будуть різні, світло називається частково поляризованим.
На відміну від природного світло плоско-поляризований слід розглядати як суперпозицію когерентних взаємно перпендикулярних хвиль з різницею фаз рівною? * n, де n - ціле число. Якщо різниця фаз матиме довільне значення відмінне від? * N, при різних амплітудах когерентних взаємно перпендикулярних хвиль світло буде еліптично-поляризований, а при однакових амплітудах - циркулярно-поляризованим. Це означає, що кінець світлового вектора при русі променя буде рухатися по еліпсу або колу.
При проходженні лінійно поляризованого променя вздовж оптичної осі (оптичною віссю називається напрямок в кристалі, в якому не відбувається подвійного променезаломлення) кварцовою пластинки спостерігається поворот площини поляризації. Якщо між схрещеними поляризаторами N1 і N2, що дають темне поле зору, помістити кварцову пластинку, то при проходженні лінійно поляризованого променя вздовж оптичної осі пластинки спостерігається поворот площини поляризації (Араго, 1811г.), Поле зору просвітлюється. Згодом це явище було виявлено в інших кристалах і розчинах і отримало назву обертання площини поляризації. Речовини, що обертають площину поляризації світла, називаються оптично активними. Експериментально встановлено, що кут повороту площини поляризації залежить від довжини d шляху св...
