Поляризация света при отражении и преломлении на границе двух диэлектриков

Явление поляризации света имеет место при отражении и преломлении света на границе двух изотропных диэлектриков. Степень поляризации зависит от угла падения лучей и показателя преломления отражающей среды. Исследуя это явление, Брюстер установил, что при определённом значении угла падения отражённый свет полностью поляризован; преломленный луч всегда поляризован лишь частично. Согласно закону Брюстера отражённый луч полностью поляризован, если выполняется следующее соотношение между углом падения i и показателем преломления отражающей среды n: tg(i)=n

Отсюда следует, что если луч падает на диэлектрик под углом Брюстера, называемым углом полной поляризации, то отражённый и преломленный лучи взаимно перпендикулярны. При дальнейшем увеличении угла падения доля поляризованного света вновь уменьшается. Закон Брюстера неприменим в случае отражения света от поверхности проводников (металлов).

Поляризационные приспособления. Для того, чтобы получить поляризованный свет, удобнее применять не простые кристаллы, а некоторые их комбинации, носящие название поляризационных призм. Используются призмы двух типов: призмы из которых выходит один пучок, поляризованный в какой-либо плоскости (поляризационные призмы), и призмы, дающие два пучка, поляризованных в двух взаимно перпендикулярных плоскостях (двоякопреломляющие призмы). Первые построены по принципу полного внутреннего отражения одного из лучей от какой-либо границы раздела, тогда как другой луч, с иным показателем преломления, проходит границу (призма Николя). Во вторых используется различие в показателях преломления лучей, что позволяет развести их как можно дальше друг от друга.

Поляризованный свет можно получать также с помощью поляризационных светофильтров, так называемых поляроидов. Поляроиды представляют собой тонкую плёнку, которая с целью защиты от механических повреждений и влаги помещается между двумя пластинами из стекла. При прохождении естественного света через поляроид он частично поглощается. Однако поглощение света происходит по-разному в зависимости от ориентации вектора напряжённости электрического поля световой волны. Это явление называется анизотропией поглощения или дихроизмом, который является причиной поляризации света в поляроидах.

Поляризационные приспособления по своему целевому назначению делятся на поляризаторы и анализаторы. Поляризаторы служат для получения поляризованного света. С помощью анализатора можно убедиться, что падающий на него свет поляризован, и выяснить направление поляризации. Принципиальных различий в конструкционном отношении между поляризатором и анализатором нет, их можно менять местами.

Если плоскости поляризации поляризатора и анализатора параллельны, то поляризованный луч пройдёт через анализатор не ослабляясь. Если анализатор поворачивать относительно поляризатора, то интенсивность света, прошедшего через анализатор, будет убывать и при угле α=90˚ станет равной нулю.