Поляризационные призмы и поляроиды.

В основе работы поляризационных при­способлений, служащих для получения по­ляризованного света, лежит явление двой­ного лучепреломления. Наиболее часто для этого применяются призмы и полярои­ды. Призмы делятся на два класса:

1) призмы, дающие только плоскопо­ляризованный луч (поляризационные при­змы);

2) призмы, дающие два поляризованных во взаимно перпендикулярных плоско­стях луча (двоякопреломляющие при­змы).

Поляризационные призмы построены по принципу полного отражения одного из лучей (например, обыкновенного) от границы раздела, в то время как другой луч с другим показате­лем преломления проходит через эту гра­ницу. Типичным представителем поляри­зационных призм является призма Николя, называемая часто николем. Двоякопреломляющие призмы исполь­зуют различие в показателях преломления обыкновенного и необыкновенного лучей, чтобы развести их возможно дальше друг от друга. Двоякопреломляющие кристаллы об­ладают свойством дихроизма, т. е. различ­ного поглощения света в зависимости от ориентации электрического вектора свето­вой волны, и называются дихроичными кристаллами. Примером сильно дихроичного кристалла является турмалин, Дихроичные кристаллы приобрели еще более важное значение в связи с изобрете­нием поляроидов. Разные кристаллы создают различ­ное по значению и направлению двойное лучепреломление, поэтому, пропуская че­рез них поляризованный свет и измеряя его изменение после прохождения кристаллов, можно определить их оптиче­ские характеристики и производить мине­ралогический анализ. Для этой цели ис­пользуются поляризационные микроскопы.

33. Тепловое излучение и его характеристики.

Тела, нагретые до достаточно высоких температур, светятся. Свечение тел, обус­ловленное нагреванием, называется тепло­вым излучением. Тепло­вое излучение совершается за счет энергии теплового движения атомов и мо­лекул вещества (т. е. за счет его внутрен­ней энергии) и свойственно всем телам при температуре выше 0 К. Тепловое излу­чение характеризуется сплошным спект­ром, положение максимума которого за­висит от температуры. При высоких темпе­ратурах излучаются короткие (видимые и ультрафиолетовые) электромагнитные волны, при низких — преимущественно длинные (инфракрасные).

Тепловое излучение — практически единственный вид излучения, который мо­жет быть равновесным. Если в единицу времени тело больше излучает, чем поглощает (или наоборот), то темпе­ратура тела начнет понижаться (или по­вышаться). В результате будет ослаблять­ся (или возрастать) количество излучаемой телом энергии, пока, наконец, не установится равновесие. Все другие виды излучения неравновесны.

Количественной характеристикой теплового излучения служит спектральная плотность энергетической светимости (излучательности) тела —мощность излуче­ния с единицы площади поверхности тела в интервале частот единичной ширины:

где

— энергия электромагнитного излучения, испускаемого за единицу времени (мощность излучения) с единицы площади поверхности тела в интервале частот от n до n+ dn.

Единица спектральной плотности энер­гетической светимости (R_v,T) — джоуль на метр в квадрате в секунду (Дж/(м²•с)).

R_v,T=R_l,T(l²/c). (197.1) с

Зная спектральную плотность энерге­тической светимости, можно вычислить интегральную энергетическую светимость (интегральную излучательность) (ее на­зывают просто энергетической светимо­стью тела), просуммировав по всем частотам:

Способность тел поглощать падающее на них излучение характеризуется спек­тральной поглощательной способностью

показывающей, какая доля энергии, при­носимой за единицу времени на единицу площади поверхности тела падающими на нее электромагнитными волнами с частота­ми от n до n+dn, поглощается телом.

Тело, способное поглощать полностью при любой температуре все падающее на него излучение любой частоты, называется черным. Абсолютно черных тел в природе нет.

Наряду с понятием черного тела ис­пользуют понятие серого тела — тела, поглощательная способность которого мень­ше единицы, но одинакова для всех частот и зависит только от температуры, матери­ала и состояния поверхности тела.