Поляризация при отражении и преломлении света на границе двух диэлектрических сред.

если естественный свет падает на границу раздела двух диэлектриков то часть его отражается а часть преломляется и распостраняется во второй среде. В отражённом луче преобладают колебания перпендикулярные плоскости падения, в преломлённом - паралельные плоскости падения. Степень поляризации зависит от угла падения лучей и показателя преломления. При tg i_B = n₂₁ отражённый луч является плоскополяризованным.

анизотропность зависимость физических свойств от направления.

Направление в оптически анизотропном кристалле, по которому луч распостраняется не испытывая двойного лучепреломления называется оптической осью кристалла. Кристаллы в зависимости от их симметрии бывают одноосные и двуосные. если на крисстал исландского шпата направить пучок света то из крисстала выйдут два пространственно разделённых луча паралельных друг другу и падающему лучу. Вышедшие из крисстала лучи плоско поляризованы во взаимно перпендикулярных направлениях.

Для получения поляризованного света используются призмы и поляроиды. Призмы делятся на два класса: 1) поляризационные призмы – дающие только плоскополяризованный луч, 2 ) двоякопреломляющие призмы – дающие два поляризованных во взаимно перпендикулярных направлениях луча. Примером поляроида может служить тонкая плёнка из целлулоида, в которую вкраплены кристаллики герапатита. Такая плёнка уже при толщине 0,1 мм полностью поглощает обыкновенные лучи видимой области спектра.

Пластинки в 1/4 и 1/2 длины волны.

Вырезанная паралельно оптической оси пластинка, для которой оптическая разность хода называется пластинкой в четверть волны (+ отрицательные кристаллы, - положительные) Плоскополяризованный свет пройдя через пластинку становится эллиптически поляризованным. Пластинка для которой

называется пластинкой в полволны.

Если падающий свет естественный то при прохождении пластинки l/4 он таковым и останется, циркулярнополяризованный свет при прохождении пластинки l/4 становится плоскополяризованным.

Искусственная анизотропия.- сообщение оптической анизотропии естественно изотропным в-вам. Оптически изотропные вещества становятся анизотропными под действием: 1) одностороннего сжатия или растяжения, 2) электрического поля, 3) магнитного поля. Мерой возникающей анизотропии служит разность показателей преломления обыкновенного и необыкновенного лучей в направлении перпендикулярном оптической оси.

Электрооптические эффекты Керра и Поккельса.

Эффект Керра – оптическая анизотропия веществ под действием эл. поля – объясняется различной поляризуемостью молекул жидкости по разным направлениям.

Вращение плоскости поляризации. Оптическая активность.

Некоторые вещества наз. оптически активными обладают способностью вращать плоскость поляризации.

d – расстояние пройдённое светом в веществе, a - удельное вращение численно равноеуглу поворота плоскости поляризации света слоем в-ва единичной длины, С – массовая концентрация.

Оптически активные в-ва разделяются на прово и левовращающие (если смотреть навстречу лучу и плоскость вращается по часовой стрелке- правовращающее)

Магнитооптический эффект Фарадея – вращение плоскости поляризации в оптически неактивных телах, возникающее под действием магнитного поля.

*******************************************************************

Тепловое излучение.

Свечение тел обусловленное нагреванием называется тепловым излучением. Количественной характеристикой теплового излучения служит спектральная плотность энергетической светимости тела – мощность излучения с единицы площади поверхности тела в интервале частот единичной ширины.

Энергетическая светимость тела

Способность тел поглощать падающее на них излучение характеризуется спектральной поглощательной способностью показывающей какая доля энергии приносимой за единицу времени на единицу площади поверхности тела на неё эл.магн. волнами с частотами от v до v+dv поглощается телом.

Тело способное поглощать полностью при любой температуре всё падающее на него излучение любой частоты называется чёрным.

Закон Кирхгофа – отношение спектральной плотности энергетической светимости к спектральной поглощательной способности не зависит от природы тела, оно является для всех тел универсальной функцией частоты и температуры. Если тело не поглощает эл.магн. волны какой либо частоты, то оно их не излучает.

Используя закон Кирхгофа

Закон Стефана-Больцмана R_e = s T⁴

максимум по мере повышения тем-ры смещается в сторону более коротких волн. Площадь ограниченная кривой пропорциональна R_e .

Закон смещения Вина

l _max= b/T (b=2.9 10^-3)

 

 

Формула Рэлея-Джинса.

Квантовая гипотеза и формула Планка. –атомные осциляторы излучают энергию не непрерывно, а определёнными порциями – квантами причём энергия кванта пропорциональна частоте колебания e = hv

(h = 6.625 10^-34)

Оптической пирометрией называют методы измерения высоких температур, использующие зависимость спектральной плотности энергетической светимости или интегральной энергетической светимости тел от температуры.

радиационная тем-ра тем-ра тела при которой его энергетическая светимость R_e = R_T.

цветовая тем-ра определяется из максимума длины волны в спектральной плотности эн. светимости.

Яркостная тем-ра – тем-ра черного тела при которой для определённой длины волны его спектральная плотность эн.светимости равна спектральной плотности исследуемого тела.

******************************************************************

Квантовые свойства света.

Опыт Боте.