A természetes és polarizált fény
Home | Rólunk | visszacsatolás
5.1 polarizációja elektromágneses hullámok
Tanulmányozva jelenségek az interferencia és a diffrakció a kérdést, hogy a hullámok hosszanti vagy keresztirányú másodlagos jelentőségű. Ha beállítja a terjedési iránya az elektromágneses hullám, és annak egyik vektorok, például. A másik irányban egyedileg határozzuk meg. Azonban ezek egymásra kölcsönösen merőleges irányban a merőleges síkban az a fény terjedési irányában, végtelen. Ezért, amikor külön-külön elektromágneses hullámokat bocsátanak ki kérdést a tájolási vektorokkal térben és a polarizáció, vagy hullámok. Hullám az úgynevezett lineárisan polarizált sík, vagy ha minden alkalommal abban a síkban, amely nem változtatja meg a térbeli orientáció, ami szintén egy vektor. Ez a sík lesz az úgynevezett polarizációs síkját.
Tekintsük a szuperpozíció két lineárisan polarizált hullámok azonos frekvenciájú és azonos vektor. Mert határozottságot, azt feltételezzük, hogy az a tengellyel párhuzamos Oz. és a fény vektor merőleges egymásra, azaz vektor változik xOz síkban. és - Yoz síkban. Ezután
Amennyiben d - a közötti fáziseltolódást az oszcillációk. A feszültség kapott vektor az idő múlásával változik folyamatosan. Mivel az elején a vektorok fekszenek a tengely Oz. az elején a kapott vektor is ezen alapul. Koordinátája a végén a vektor idővel változik, és. . Ahhoz, hogy megtalálja az egyenlet a görbe mentén mozog a végén a vektor. kiírja az összeget a koszinusz egyenlet (5.1.2), és az egyenlet (5.1.1) változatlan marad
Formula (5.1.1), hogy. következésképpen. Ezután
.
Transzfer az első kifejezés a jobb oldali a bal oldalon, és emelje fel mindkét oldalán az egyenlet a négyzet
.
Azáltal a második kifejezés a jobb oldalon, hogy a bal oldalon, és figyelembe véve, hogy cos 2 d + sin 2 d = 1, megkapjuk
Tekintsük a különböző speciális esetekben leírt ezt az egyenletet.
Ekkor (5.1.3) formájában
Ez az egyenlet egy ellipszis origó középpontú. Tengelyének irányába az ellipszis és a koordináta-tengelyek egyenlő és. Hadd magyarázzuk a forgási irányt a vektor. Amikor az egyenlet (5.1.2) a formája
;
.
Következésképpen, a végén a vektor jobbra forog, akkor is, ha m és az óramutató járásával ellentétes, ha m páratlan. Megfigyelés végezzük oldalról, ahol a hullám halad. Egy ilyen hullámot nevezzük elliptikusan polarizált. Ha. az ellipszis fajul egy kört. Ebben az esetben beszélhetünk körkörösen polarizált elektromágneses hullámok.
Ebben az esetben egyenlet (5.1.3) formáját ölti:
Itt van egy kifejezése egy szokásos formáját
(.) Ábra; (Ábra. B). (5.1.5)
Egyenletek (5.1.5) az egyenletek az egyenes vonalak az origón áthaladó és hazudik az első és a harmadik (ábra. A) vagy a második és a negyedik (ábra. B) negyedek rendre. Vége a vektor vesz minden érték feküdt a szegmens AB vagy A'B”, azaz polarizációja egy ilyen hullám is lineáris.
Abban az esetben, ha egy tetszőleges expressziós (5.1.3) is leírja egy ellipszis, a fő tengelye, amely nem esik egybe a koordináta-tengelyek. Ez ellipszis feltüntetik egy téglalap oldalai a központ az origó.
Minden a fenti jelzi, hogy minden polarizált hullámot is képviselteti magát a szuperpozíció két lineárisan polarizált hullámok.
A természetes és polarizált fény
Nyilvánvaló, hogy egy hullám vonat egy lineárisan polarizált hullám. Azonban, mivel a tényleges fényforrások bocsátanak ki több egymástól független vonatok, majd minden egyes időpontban. . bár továbbra is egymásra merőleges, de az irány, és véletlenszerűen változik az idő múlásával. Az ilyen fény úgynevezett természetes vagy polarizálatlan. A polarizált fény érünk el a természetes fényt egy speciális eszköz úgynevezett polarizációs vagy polarizers. Polár is fel lehet használni, hogy tanulmányozza a fény polarizációját. Ebben az esetben hívják őket elemző. Action polarizátorokból gyakran azon a tényen alapul, hogy az anyag, amelyből készült az eszköz, amely elnyeli a fényt sugarak, amelyben a vektor merőleges egy bizonyos irányba, amely az úgynevezett az optikai tengellyel. Ha a vektor párhuzamos az optikai tengellyel, ezek a sugarak áthaladnak polarizátort szinte abszorpció nélkül.
Mivel a fény irányának vektor természetes fény egyformán valószínű, akkor egy polarizátor felszívja átlagosan fele a fényenergia az áramlás. Következésképpen, az intenzitás a síkban polarizált fénynyaláb intenzitásának fele természetes, amelyből származott.
Ha a fény áthalad a két polarizátor állítva egymással úgy, hogy a tengelyük képeznek azok között egy szöget egy, az intenzitás a kapott nyaláb tovább csökken. Legyen az első polaroid hiányzik a fény, melynek vektor párhuzamos tengelye OA. Jelölje I0 az intenzitás a fény. Bővítjük tovább és tovább. Az összetevő késni fog egy második polaroid. Mind a két polaroid át a fényt, hogy. amelynek hossza egyenlő. A fény intenzitása továbbított révén egyaránt polarizátorral, által meghatározott kapcsolatban
Mennyiség jellemző fény polarizációját, a polarizáció foka hívják. Ez határozza meg a képlet
ahol - a maximális és minimális fény intenzitása megfelel a két egymásra merőleges irányban a vektor. A természetes fény. vagyis a polarizációs foka egy ilyen hullám nulla. Mert a polarizált fény síkját, a minimális érték intenzitását. Ezért, annak polarizációs fok egyenlő egységét. A polarizációja elliptikusan poláros fény függ az arány a hossza az ellipszis ellipszis.