1. 1. 1. Естественный и поляризованный свет. E

1. 1. 1. Естественный и поляризованный свет. E и Hr r. В электромагнитной волне связаны по величине и по направлению 0 0 E H j E H r r r E r Выбирают вектор и называют его световой вектор. Достаточно рассматривать . E или Hr r

Свет, в котором направление колебаний светового вектора упорядочено каким-либо образом, называется поляризованным. E r Плоскополяризованный свет… Обозначение: ZE r Эллиптически поляризованный свет…Свет поляризованный по кругу…

Естественный свет… Обозначение: В естественной световой волне колебания разных направлений представлены с равной вероятностью. Это связано с тем, что: 1) излучение света атомом носит случайный характер; 2) длительность спонтанного излучения порядка 10 наносекунд ; 3) одновременно свет излучается большим атомов числом.

2. Закон Малюса. Поляризатор – прибор, при помощи которого можно получить поляризованный свет. плоскость поляризатора Поляризатор пропускает колебания, параллельные плоскости, которая называется плоскостью поляризатора , и полностью или частично задерживают колебания, перпендикулярные к этой плоскости.

Закон Малюса : интенсивность, выходящего из поляризатора, плоскополяризованного света связана с интенсивностью, падающего на поляризатор, плоскополяризованного света соотношением: 2 0 cos. I I 0 I I — угол между световым вектором и плоскостью поляризатора E r Докажем закон Малюса

E – амплитуда плоскополяризованной , волны, падающей на поляризатор ||Е Е Е ||Е= Е + ||Е sin. E E ||cos. E E 2 0~I E 2 ||~I E 2 0 cos. I I

Схема поляризационного прибора, состоящего из идеальных поляризатора и анализатора. Скрещенные идеальные поляризатор и анализатор 2 0 2 I 2 1 0 0 1 cos 2 I I I 2 2 2 1 0 1 cos 2 I I I 3.

Степень поляризации световой волны1 max min 1 I I Для идеального поляризатора min 0 2 I

1 ||( )A 1 ( )A / 1 ||( ) A/ 1( ) A 2( )A 2 ||( ) A 1 i 2 i / 1 i. Формулы Френеля для соотношения амплитуд колебаний на границе 2 -х однородных изотропных диэлектриков 1( ) A / 1( ) A 2( ) A Амплитуды составляющих световой волны, колебания в которых перпендикулярны плоскости падения. 1 ||( ) A / 1 ||( ) A 2 ||( ) A Амплитуды составляющих световой волны, колебания в которых происходят в плоскости падения. 2 n 1 n. Введем обозначения 2 1 n n

Формулы Френеля — следствие из уравнений Максвелла и граничных условий для напряженности электрического поля. (1) (2) (3) (4) / 1 2 1 || 1 2( ) ( ) (3) ( )tg i i A A tg i i /1 2 1 1 1 2 sin( ) ( ) (1) sin( ) i i A A i i

угол падения, при котором отраженная волна полностью поляризована, называется углом Брюстера. 1 Бi i /1 2 1 || 1 2 ( ) ( ) (3) ( ) tg i i A A tg i i При этом отраженный и преломленный лучи взаимно перпендикулярны другу. 1 2(3) 2 i i отраженная волна — полностью поляризована / 1 ||( ) 0 A преломленная волна — частично поляризована 1 ||( ) A 1 ( )A / 1( ) A 2( )A 2 ||( ) AБ i 2 i / Бi 1 n 2 1 n n

2 1 Б n tgi n 1 1 2 2 sin sinn i 1 2 sin( ) 2 Б Бn i 1 2 sin cos Б Бn i 1 2 1 , n n n Бtgi n Закон Брюстера

Применения закона Брюстера. 1) Поляризация при отражении под углом Брюстера. 2) Определение показателя преломления диэлектрика. 3) «Стопа Столетова» Бi

2 1 n n. Если , . Это отражает тот факт, что при отражении на границе с оптически более плотной средой происходит изменение фазы колебаний на . 2 1 i i