Методы получения полностью поляризованного света

При отражении от неметаллического зеркала

Для этого, как показал Брюстер, нужно направить падающий луч под углом таким, чтобы его тангенс был равен относительному показателю преломления отражающей среды:

Это равенство называют законом Брюстера. Здесь - угол Брюстера. При этом, угол между отраженным и преломленным лучами равен .

Рис. 4

Отражённый луч является полностью поляризован, а преломленный луч остается частично поляризованным.

При двойном лучепреломлении

Известно, что кристаллы обладают оптической анизотропией.

Наличие этого свойства является причиной того, что некоторые кристаллы раздваивают луч. Один из лучей является сферической волной, он подчиняется законам преломления и называется обыкновенным (о). Другой луч явля-

ется эллиптической волной, он не преломляется в кристалле и называется необыкновенным (е). Скорость этих лучей различна, но оба эти луча

Рис. 5

полностью поляризованы.

В кристалле имеются направления, в которых не происходит двойного лучепреломления, и оба луча распространяются с одной и той же скоростью. Эти направления называются оптическими осями (на рис.5 ось показана штриховой линией). Если в крис-талле имеется одна ось, кристалл называется одноосным, если две оси – двуосным и т.д. Мы будем рассматривать только одноосные кристаллы: исландский шпат, кварц, турмалин и др.

Плоскость, проходящая через оптическую ось и падающий луч, называется главной оптической плоскостью. Колебания необыкновенного луча лежат в главной оптической плоскости, а колебания обыкновенного луча – перпендикулярны главной оптической плоскости. Т.о, обыкновенный и необыкновенный лучи поляризованы во взаимно перпендикулярных плоскостях.

Двоякопреломляющие кристаллы не могут в чистом виде использоваться как поляризаторы, т.к. оба луча выходят очень близко друг к другу и даже перекрываются. Чтобы использовать кристаллы, нужно разделить обыкновенный и необыкновенный лучи внутри кристалла. Это сделал голландский физик Николь, создав призму, названную призмой Николя. Он взял кристалл исландского шпата, разрезал его по диагонали и снова склеил клеем “канадский бальзам” (, это значение лежит между и ). Канадский бальзам является зеркалом для обыкновенного луча, он отражается и уходит в сторону нижней грани

(в приборах она закрашивается черной

краской, чтобы луч поглощался). Необыкновенный луч выходит из кристалла, не преломляясь.

 

 

Рис. 6

Дихроизм.

Поляризованный свет можно получить с помощью поляризационных светофильтров, которые называются поляроидами. Как правило, поляроиды выполнены в виде целлулоидных пленок, содержащие определенным образом ориентированные мелкие одноосные кристаллики. При прохождении естественного света через поляроиды свет частично поглощается. Однако поглощение света происходит в зависимости от ориентации векторов напряженности электрического поля. Т.к в обыкновенном и необыкновенном лучах этот вектор ориентирован в разных плоскостях, то в поляроидах эти лучи поглощаются неодинаково: один поглощается почти полностью, другой частично. Это явление называют анизотропией поглощения или дихроизмом.