Явление линейной поляризации света. Поляризация при отражении и преломлении света. Закон Брюстера.

Поляризацию света открыл Молюс, (линейная поляризация).

Линейная поляризация, состояние распространяющейся электромагнитной волны (например, световой), при котором её электрический вектор Е в каждой точке пространства, занятого волной, совершая колебания, остаётся всё время в одной и той же плоскости и поляризованный свет имеет только одно направление (имеет один крест векторов), проходящей через направление распространения волны. Появляется при отражении, но не полностью.

При преломлении приблизительно 15% света поляризуется.

Зако́н Брю́стера — закон оптики, выражающий связь показателей преломления двух диэлектриков с таким углом падения света, при котором свет, отражённый от границы раздела диэлектриков, будет полностью поляризованным в плоскости, перпендикулярной плоскости падения. При этом преломлённый луч частично поляризуется в плоскости падения, и его поляризация достигает наибольшего значения (но не 100%, поскольку от границы отразится лишь часть света, поляризованного перпендикулярно к плоскости падения, а оставшаяся часть войдёт в состав преломлённого луча). Угол падения, при котором отражённый луч полностью поляризован, называется углом

Брюстера. При падении под углом Брюстера отражённый и преломлённый лучи взаимно перпендикулярны.

 

Закон Брюстера – угол тангенс угла полной поляризации равен относительному показателю преломлению двух сред, для стекла – 57, для воды 53, для бумаги 58

Закон Брюстера записывается в виде:

 

где — показатель преломления второй среды относительно первой, а — угол падения (угол Брюстера).

 

incident ray - падающий луч

reflected ray (polarised) - отраженный луч (поляризованный)

reflected ray (slightly polarised) - отраженный луч (слегка поляризован)

 

Явление линейной поляризации света. Поляризация при отражении и преломлении света. Закон Брюстера

Исландский штамп.

Определяет направление внутри кристалла, в котором луч не раздваивается, называется оптической осью кристалла.

Оптическая ось кристалла – определенное направление внутри кристалла, по которому луч света не раздваивается.

Направление волнового вектора постоянно меняется. Поляризованный свет имеет одно направление один единственный свет векторов.

Пример с проходящим светом:

Для поляризации света в лаборатории пользуются анизотропными кристаллами

В кристалле оптическое свойства меняются в зависимости от попадания света на него.

При отражении свет поляризуется не полностью.

Блюстер: tgφ (угол полной поляризации) = относительному показателю двух сред (N)

Для стекла угол = 57

Для воды = 53

для глянцевой бумаги = 58

Гипотезы.

Свойства световых волн в плоскости, перпендикулярной направлению распространения света становятся анизотропными, то есть неодинаковыми относительно плоскости, проходящей через луч и ось турмалина

1. Световые колебания в пучке направлены перпендикулярно к линии распространения света (световые воны поперечны)

2. Турмалин способен пропускать световые колебания только в том случае, когда они направлены определенным образом относительно его оси

3. В свете фонаря (солнца) представлены поперечные колебания любого направления и притом в одинаковой доле, так что ни одно направление не является преимущественным.

 

Квант. Энергия кванта. Скорость света при переходе из одной среды в другую.

Согласно Планку, любое излучение (в том числе и свет) состоит из отдельных квантов. Вследствие этого энергия излучения всегда равна энергии целого числа квантов. Однако энергия отдельного кванта зависит от частоты.

Если

E	энергия кванта, или квант энергии,	Дж
ν	частота излучения,	Гц
h	постоянная Планка (квант действия),	Дж × с

постоянная Планка (квант действия)

1.	h = 6, 626176 × 10 −34

то энергия кванта определяется формулой:

2.

E = hν

Кванты излучения, частоты (или длины волны) которых соответствуют области видимого света, называются световыми квантами.