Поляризатор и анализатор. Закон Малюса.

Как получить поляризованный свет? Как известно, одиночный атом излучает поляризованный свет. Но этот свет очень слабый и непригоден для практического использования. Для этого нужен свет, излучаемый многими атомами. Но на практике невозможно в естественном источнике света заставить все атомы излучать свет в одной и той же плоскости поляризации. В данной ситуации существует единственный выход: пропустить свет через такое устройство, при прохождении через которое все плоскости поляризации будут отсечены кроме одной, которая совпадает с плоскостью пропускания данного устройства.

Такое устройство называется поляризатором:

Как известно, глаз не может различить, где поляризован свет, а где нет. Как же на практике отличить поляризованный свет от неполяризованного?

Для этого нужно взять ещё одно такое же устройство и поставить его на пути поляризованного луча света. Если плоскость пропускания совпадает с плоскостью поляризации луча света, то луч пройдёт весь, практически без потерь. Но если плоскость пропускания будет перпендикулярна плоскости поляризации, то луч света вообще не пройдёт. Такое устройство называется анализатором. С помощью анализатора можно узнать, поляризован свет или нет. Нужно только пропустить луч света через анализатор и при этом вращать его вокруг оси, совпадающей с падающим лучом. Если луч поляризован, то его интенсивность будет на выходе изменяться от нуля до максимума в зависимости от угла поворота. Если падающий луч не является поляризованным, то при вращении анализатора интенсивность вышедшего луча изменяться не будет.

Поляризатор и анализатор устроены совершенно одинаково, различаются только функцией и их можно менять местами.

Интенсивность выходящего из анализатора света подчиняется закону Малюса: I = I0 cos²f Здесь I – интенсивность поляризованного света, т.е. света, проходящего между поляризатором и анализатором; I0 -интенсивность света, вышедшего из анализатора; f -угол между плоскостями пропускания поляризатора и анализатора.

5) Поляризация при отражении и преломлении. Закон Брюстера.

Существует ещё один способ поляризации света. Он заключается в том, что если естественный свет падает на границу двух полированных диэлектриков под определённым углом и при этом тангенс угла падения численно равен относительному показателю преломления двух сред, то отражённый луч полностью будет поляризован. Преломлённый же луч будет поляризован частично и при этом преимущественное направление плоскости поляризации преломлённого луча будет перпендикулярно плоскости поляризации отражённого луча. Вектор поляризации отражённого луча расположен параллельно отражающей поверхности. При этом, отражённый и преломлённый лучи будут взаимно перпендикулярны:

При этом соблюдается соотношение:

tg a = n

Здесь a - угол Брюстера; n - относительный показатель преломления.

Это – закон Брюстера.

Следует учесть, что если свет на отражающую поверхность падает не под углом Брюстера, то отражённый луч будет поляризован частично.