Партнерка на США и Канаду по недвижимости, выплаты в крипто
- 30% recurring commission
- Выплаты в USDT
- Вывод каждую неделю
- Комиссия до 5 лет за каждого referral
(4.4.2)
, 
– проекции электрического вектора естественного света на оси координат 
и 
соответственно.
Частично поляризованный свет.
Частично поляризованный свет характеризуется тем, что одно из направлений колебаний оказывается преимущественным, но не исключительным: 
или 
. Частично поляризованный свет можно рассматривать как суперпозицию распространяющихся в одном направлении естественного и поляризованного света.
4.2. Поляризаторы и анализаторы
4.2.1. Поляризаторы
Большинство источников испускают некогерентный, неполяризованный свет.
Поляризацией света называется выделение плоскополяризованного света из естественного или частично поляризованного.
Для этой цели используются специальные устройства, называемые поляроидами. Плоскополяризованный свет можно получить из неполяризованного с помощью некоторых кристаллов, например турмалина или поляроидных пленок. (Поляризаторы или поляроиды были изобретены в 1929 г Эдвином Лэндом).
Пленки состоят из имеющих сложное строение длинных молекул с выстроенными параллельными осями. Такой поляроид действует как набор параллельных щелей, почти беспрепятственно (без потерь) пропуская свет одной поляризации (соответствующее направление называется осью поляроида) и почти полностью поглощая свет, поляризованный в перпендикулярной плоскости. Этот факт можно объяснить, рассматривая структуру молекул. Если напряженность электрического поля 
колеблется вдоль осей длинных молекул, то электроны будут перемещаться вдоль оси молекул; электрическое поле совершает работу, тем самым электромагнитная волна теряет энергию. Следовательно, если вектор параллелен осям длинных молекул, то волна будет поглощаться. Если вектор напряженности электрического поля колеблется перпендикулярно осям длинных молекул, то поле не совершает работу, (электроны не перемещаются) и поглощение волны отсутствует. Под осью поляроида понимают направление, в котором отсутствует поглощение энергии электромагнитного поля волны, следовательно, ось поляроида перпендикулярна осям длинных молекул и «щелям» между ними. Если ось поляроида лежит в плоскости колебаний плоскополяризованной волны, то такая волна проходит через поляроид практически без поглощения.
Если плоско поляризованный свет с амплитудой 
падает на поляроид, ось которого образует угол α с направлением колебаний, то после поляроида он будет поляризован в плоскости, параллельной оси поляроида, и будет иметь амплитуду, ослабленную в 
раз. Таким образом, пройдёт плоско поляризованный свет с амплитудой 
, и величина которой будет равна 
. Таким образом, через идеальный поляризатор без ослабления проходят только такие колебания, у которых вектор напряженности электрического поля параллелен его оси.
| |
Рисунок 4.4.2. – Прохождение плоскополяризованного света через поляроид |
4.2.2. Анализаторы
Устройство, с помощью которого можно определить поляризован свет или нет, и в какой плоскости поляризован, называется анализатором.
В качестве анализатора можно использовать поляризаторы, т. е. определенные кристаллы (турмалин) или поляроидные пленки. В экспериментальных оптических установках анализаторами служат поляроиды, стоящие на оптической скамье после первоначального поляризатора.
Анализатор (поляризатор), в котором отсутствует потери света связанные с колебаниями светового вектора, направленного вдоль его оси, будем называть идеальным. У реальных поляроидов потери не равны нулю. Они связаны с поглощением и рассеванием света. Коэффициент потерь равен 
, где 
и 
– соответственно интенсивности света на входе и выходе поляроида. Обычно коэффициент потерь составляет несколько процентов.
При прохождении частично поляризованного света через анализатор интенсивность проходящего света может изменяться при вращении оси анализатора вокруг направления распространения от максимального до минимального значения.
Если падающая волна линейно поляризована, то интенсивность света прошедшего через анализатор при вращении оси анализатора вокруг направления распространения волны принимает максимальное значение, когда плоскость поляризации параллельна оси поляроида и равна нулю, если плоскость поляризации перпендикулярна оси поляроида – анализатора.
Если на анализатор падает неполяризованный (естественный) свет, то это устройство пропускает одну и ту же интенсивность световой волны независимо от ориентации своей оси (в этом случае у идеального поляризатора интенсивность световой волны на выходе равна половине ее интенсивности на входе (см. раздел 4.3)).
4.3. ЗАКОН МАЛЮСА
Пусть на идеальный анализатор падает линейно поляризованный (плоскополяризованный) свет интенсивностью Направление колебаний вектора электрического поля волны дает рисунок 4.4.3.
| |
Рисунок 4.4.3 –Прохождение плоскополяризованного света через анализатор |
Оптическая ось анализатора 
направлена под углом 
к вертикали. Определим интенсивность волны, прошедшей через анализатор в точке В. Через поляроид – анализатор – проходит только компонента вектора напряженности параллельная его оси, т. е. . Так как интенсивность света пропорциональна квадрату его амплитуды, то интенсивность плоскополяризованной волны, прошедшей через анализатор, определяется выражением – 
, т. к. 
, получаем закон Малюса:
, (4.4.3)
интенсивность света на выходе анализатора прямо пропорциональна интенсивности плоскополяризованного света на его входе и квадрату косинуса угла между световым вектором падающей волны и осью поляризатора (или между световым вектором падающей волны и световым вектором прошедшей через анализатор волны)
Если 
, то. Идеальный анализатор пропускает световую волну без потерь, т. е. интенсивность в точке В максимальна и равна интенсивности волны на входе анализатора.
Если 
, то 
. Ось анализатора перпендикулярна плоскости поляризации волны. Вся энергия волны уходит на нагрев анализатора, на работу по перемещению электронов вдоль осей молекул.
Если на анализатор падает естественный свет, то значение интенсивности света прошедшей волны можно получить, усредняя величину 
, т. к. для естественного света присутствуют все углы 
. Поскольку среднее значение 
, то интенсивность естественного света прошедшего анализатор равна половине интенсивности падающей волны 
4.4. ПОЛЯРИЗАЦИЯ ПРИ ОТРАЖЕНИИИ ОТ ДИЭЛЕКТРИКА. ЗАКОН БРЮСТЕРА
Явление поляризации света, т. е. выделение световых волн с определенной ориентацией вектора напряженности электрического поля Е, имеет место при отражении и преломлении света на границе раздела двух изотропных диэлектриков. Этот способ поляризации был открыт Брюстером, который заметил, что при повороте анализатора вокруг луча, отраженного от стекла, интенсивность световой волны, прошедшей через него периодически изменялась от Imax до Imin. Таким образом,
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 |
Основные порталы (построено редакторами)