Поляризация света

Поляризация света. Методы получения поляризованного света. Закон Брюстера. Закон Малюса. Оптическая активность, медицинский сахариметр. Взаимодействие света с веществом. Поглощение света. Закон Бугера.

Свет представляет собой электромагнитную волну. Естественный свет, испускаемый солнцем, лампами и т.д., представляет собой совокупность огромного количества электромагнитных волн, испущенных различными атомами вещества.

Электромагнитная волна, испущенная отдельным атомом, является поперечной. Колебания вектора напряженности электрического поля Е и вектора индукции магнитного поля В в электромагнитной волне происходят в плоскостях, перпендикулярных направлению распространения волны. Направления этих векторов при распространении волны остаются неизменными.

Световой вектор - вектор напряженности Е электрического поля (это название обусловлено тем, что при действии света на вещество основное значение имеет электрическая составляющая поля волны, действующая на электроны в атомах вещества).

Естественный свет (неполяризованный) – это совокупность электромагнитных волн со всевозможными направлениями световых векторов (Е), причем все направления равноправны. Рис. а)

а) б) в)

Плоско-поляризованный свет – это совокупность электромагнитных волн с одинаковой ориентацией всех световых векторов. Плоскость, в которой лежат световой вектор и направление распространения света, называется плоскостью поляризации. Рис. в)

Частично - поляризованный свет - свет, в котором не все плоскости колебаний одинаково представлены, а имеется некоторое преимущественное направление колебаний светового вектора Е. Рис. б)

Поляризация света.

Процесс превращения естественного света в поляризованный называется поляризацией.

Этот процесс может быть осуществлен с помощью специальных устройств – поляризаторов.

Поляризатор – устройство, пропускающее составляющую светового вектора, лежащую в определенной плоскости, которую называют главной плоскостью поляризатора.

Действие поляризатора на отдельную волну в составе естественного света представлено на рис.

Любую волну (поляризованную и неполяризованную) можно представить как суперпозицию двух линейно поляризованных во взаимно перпендикулярных направлениях волн. Т.е. световой вектор можно разложить на две компоненты. Е_у лежит в главной плоскости поляризатора и ее поляризатор пропустит, а Е_х перпендикулярна ей и ее поляризатор не пропустит. Такая процедура будет осуществлена для каждой волны, входящей в состав естественного света, в результате все световые волны на выходе поляризатора будут иметь световые вектора, лежащие в одной плоскости.