A fény polarizációját
A következmény a Maxwell-elmélet keresztirányú fényhullámok: elektromos mező vektort E. indukciós mágneses mező B és a hullám terjedési sebessége v a vektor képezi egy jobbkezes. Fény hatására a anyag döntően a ingadozások az intenzitás vektor. Összhangban ezzel a vektorral is nevezik fényintenzitás vektor.
Tekintsünk két egymásra merőleges elektromos oszcilláció (tengelyek mentén x és y), amelyek különböznek egymástól fázisban d
A kapott intenzitása E jelentése a vektor összege. A bezárt szög a vektor E j és az X tengely által meghatározott expressziós
Természetes fény. Úgynevezett polarizált fény, ahol az irányt oszcilláció a fény vektor elrendezve semmilyen módon. A természetes fény ingadozása különböző irányba gyorsan és véletlenszerűen váltják egymást. Ha a fáziskülönbség d áteső kaotikus véletlenszerű változások, és az a szög j, azaz az irányt a fény vektor E, tapasztalni fogja a hirtelen változásokra. Ennek alapján, a természetes fény lehet reprezentálni a szuperpozíció két inkoherens fényhullámok polarizált egymásra merőleges síkban, és azonos intenzitással.
Síkban polarizált fény. Tegyük fel, hogy a fáziskülönbség állandó, és d értéke nulla vagy p (koherens hullámok). Ezután szerint a (17-20)
.
Következésképpen, a kapott oszcilláció megvalósíthatjuk állandó irányba. - hullám síkban polarizált.
Körgyűrű vagy elliptikus fény polarizációját. Tegyük fel, hogy. Ez egyenlet adja (17-19) úgy állíthatjuk elő,
Következésképpen, a fény vektor egy olyan ponton leírja, amikor elhaladnak a hullámok ellipszis, amelynek tengely orientált mentén x és y. Egy ilyen hullámot nevezzük elliptikusan polarizált. A tetszőleges konstans d általában elliptikus polarizációt kapunk, az ellipszis tengelye nem esik egybe a koordináta-tengelyek.
Amikor a fáziskülönbség nullával egyenlő vagy p, ellipszis degenerates egy egyenes és a síkban polarizált fényt kapunk. Azonos amplitúdójú és összecsukható hullámok ellipszis fajul egy kört - fordul körpolarizációs (körkörösen polarizált) fényt.
Attól függően, hogy a forgásirány a vektor E különbséget jobb és bal elliptikus és cirkuláris polarizáció. Megtartjuk a forgatás a vektor E oldalról, ahol a hullám halad. Ha a forgatás az óramutató járásával megegyező, a polarizáció az úgynevezett jobb. egyébként - maradt.
A sík, amely tartalmazza a fényt vektort a síkban polarizált hullámot, az úgynevezett oszcillálás síkjának. Történelmi okokból, a polarizáció síkja nevezzük merőleges síkban az oszcilláció síkra; síkkal, amely abban rejlik, a vektor B.
Síkban polarizált fény lehet beszerezni a természetes segítségével eszközök, az úgynevezett polarizers. Polár szabadon telt oszcilláció síkjával párhuzamos (a polárszűrő síkjára), és egy részlegesen vagy teljesen retard rezgések erre a síkra merőleges. A kimeneti fény a polarizátor kapunk, amelyben a fluktuáció az egyik irányba túlsúlyban más rezgéseket. Az ilyen fény nevezzük részlegesen polarizált. Részben polarizált fény, mint a természetes, leírható mint egy szuperpozíció két inkoherens síkban polarizált hullámokat egymásra merőleges síkban az oszcilláció. Ha a természetes fény intenzitása e hullámok azonos, és abban az esetben, részlegesen polarizált - különböző.
Ha a Skip részlegesen polarizált fény révén ideális polarizátor, majd ahogy körül forog a sugárzás irányában az áteresztett fény intenzitása változik a tartományban a. kifejezés
Ez az úgynevezett polarizációs fok. Mert a síkban polarizált fény és a; A természetes fény és a. Azáltal elliptikusan és cirkulárisan polarizált fényt, amelynek rezgéseket teljesen elrendezve, a koncepció a polarizációs fok nem alkalmazható, mivel a hivatalos kérelem (17-21) adott.
A természetes fény átalakíthatjuk síkban-használó úgynevezett polarizációs szűrők áteresztő rezgések csak egy adott irányban (például áteresztő oszcillációk párhuzamos a fő síkja a polarizátor, és egy teljesen retard rezgések erre a síkra merőleges). Amint polarizátorokból lehet használt közepes anizotrop tekintetében ingadozások a vektor E, például kristályok. A természetes kristályok, hosszú ideig használható, mint a polarizátor, meg kell jegyezni, turmalin.
Vegyük a klasszikus kísérletek turmalin (ris.17.19).
Mi közvetlen természetes fény merőleges turmalin lemez T1, egy úgynevezett párhuzamosan vágott optikai tengellyel OO”. Forgó kristály T1 körül az irányt a gerenda, nincs változás a fény intenzitásának keresztül továbbított turmalin nem megfigyelni. Ha az utat a gerenda, hogy helyezze a második lemez T2 turmalin és forgassa körül a sugárzás irányában, a fény intenzitása keresztül továbbított lemezen függ az a szög közötti optikai tengelyeinek a kristályok a törvény szerint a Malus *:
ahol I0 és I - intenzitását beeső fény a második kristály és eltávolítása. Következésképpen, a fény intenzitását áthaladó lemezeket változásokat minimum (teljes kipusztulását fény), ha a = p / 2 (optikai tengelye merőleges a lemez) a maximális egy = 0 (párhuzamos az optikai tengelye a lemezek). Azonban, amint az ábrán látható. 17.20 amplitúdója E fényt rezgések áthaladt a lemez T2 kevesebb lesz, mint az amplitúdó a oszcilláció fény E0. hulló plasztid T1.
Ha kihagyja a természetes fényt a két polarizátor, fősíkjaiban amelyek szöget zárnak be. majd megjelent az első síkban polarizált fény, amelynek intenzitása I0 = 1 / 2Iest felszabadul a második fényintenzitás I = I0 cos 2 a. Következésképpen, az intenzitás a fény keresztül továbbított a két polarizátor,
ahol Imax = 1/2 IEST (párhuzamos polarizátorok) és Imin = 0 (keresztezett polarizátorok).