Поляризованный свет, его виды и способы получения

Испускаемый каким-либо источником свет, представляет собой суммарное электромагнитное излучение множества атомов. Атомы излучают независимо друг от друга. Процесс излучения отдельного атома продолжается ~ 10^-8 с. За это время он переходит из возбужденного в основное состояние, излучая при этом цуг волны - отрезок синусоиды протяженностью примерно 3 м. Излучив, атом через некоторое время, придя в возбужденное состояние, излучает опять и т.д. Одновременно излучают множество атомов. В отдельном цуге колебания вектора происходят вдоль одного направления в пространстве. Причем для разных цугов волн направления колебаний будут разными. Поэтому в результирующей световой волне колебания светового вектора происходят в разных направлениях с равной вероятностью. Это надо понимать так, что при прохождении света через некоторую точку колебания светового вектора быстро и беспорядочно сменяют друг друга. Такой свет называется естественным или неполяризованным. В естественном свете амплитуда колебаний вектора во всех направлениях одинакова. Условно это изображено на рис. 2а, где направление распространения волны перпендикулярно плоскости рисунка.

Световая волна, у которой направление колебаний вектора упорядочены каким-либо образом, называется поляризованной. Если колебания вектора происходят только в одном направлении, перпендикулярном лучу (рис.2 б), то свет называется плоскополяризованным (линейно поляризованным). Плоскость, проходящая через направление колебаний электрического вектора плоско поляризованной волны и направлением распространения этой волны, называется плоскостью поляризации. Свет, в котором представлены колебания вектора всех направлений, но имеется какое-то преимущественное направление (рис.2в), называется частично поляризованным. Если свет представляет собой такую волну, в которой электрический вектор вращается со временем так, что конец его описывает эллипс, то такой свет называется эллиптически поляризованным. Если конец вектора описывает окружность, свет называют поляризованным по кругу.

Поляризацией света называется выделение ППС из естественного или частично поляризованного света. Для этой цели используются специальные устройства, называемые поляризаторами. Принцип действия поляризаторов может быть основан на явлениях отражения, преломления или поглощения света. Например, у некоторых кристаллов коэффициенты поглощения для двух взаимно перпендикулярно поляризованных волн отличаются настолько сильно, что даже при небольшой толщине кристалла одна из волн практически полностью поглощается. В результате из кристалла выходит плоско поляризованный свет. Зависимость величины поглощения света от его поляризации носит название дихроизма, а соответствующие материалы называются дихроическими. Дихроические пластинки используются для изготовления поляризаторов специального вида - поляроидов.

Поляризатор может быть использован для анализа поляризованного света, т.е. в качестве анализатора. Главной плоскостью (плоскостью пропускания) поляризатора называется плоскость поляризации света, пропускаемого поляризатором (анализатором).