Добрый день, уважаемые студенты, сегодня вам необходимо изучить тему «Поляризация света», затем ответить на вопросы:
- Что такое поляризация света?
- Как называется волны, если световой вектор сохраняет свою ориентацию
- Какую волну называют эллиптически поляризованной?
- Что такое естественный свет?
Работы присылайте на эл.почту ira.pronina-irina@yandex.ru или ватсап 962 805 90 52
Поляризация света
Содержание:
Поляризация света
Виды поляризации света
Начало XIX века для физики ознаменовалось развитием волновой теории света, которым занимались ученые Т. Юнг и О. Френель. В то время природа световых волн оставалась неизвестной. Изначально предполагалось, что свет является распространяющимися в некоторой гипотетической среде – эфире продольными волнами. Однако в процессе изучения явлений дифракции и интерференции вопрос о том, продольные или поперечные световые волны, стал второстепенен. На тот момент казалось невозможным, что свет – это поперечные волны, по той причине, что по аналогии с механическими волнами пришлось бы признать эфир твердым телом, ведь поперечные механические волны не обладают возможностью распространяться в газообразной или же жидкой среде. Несмотря ни на что, постепенно копились свидетельствующие в пользу поперечности световых волн экспериментально полученные факты.
Определение 1
Еще в конце XVII века было обнаружено, что
кристалл исландского шпата ( CaCO 3 ) (CaCO3) обладает свойством, позволяющим
ему раздваивать проходящие сквозь него лучи. Данное явление было
названо двойным лучепреломлением
Определение 2
Поляризация света — это явление выделения из пучка естественного света лучей с определенной ориентацией электрического вектора. Как же получить поляризованный свет?
Определение 3
Французским инженером Э. Малюсом в 1809 1809 году был
открыт названный в его честь закон. В экспериментах Малюса свет последовательно
пропускался сквозь пару одинаковых пластинок из турмалина (прозрачное
кристаллическое вещество зеленоватого оттенка).
Двойное лучепреломление точно также, как и закон Малюса не может быть
объяснено с точки зрения теории продольных волн. Для продольных волн
направление распространения луча представляет собой ось симметрии. В них любые
направления в плоскости, нормальной, то есть перпендикулярной, лучу,
равноправны.
Выходит, что асимметрия относительно направления распространения луча –
это решающий признак, отличающий поперечную и продольную волны. Первым высказал
догадку о поперечности световых волн Т. Юнг в 1816 1816 году. Независимо
от Юнга Френель тоже выдвинул концепцию поперечности световых волн, и даже смог
обосновать ее с помощью большого количества опытов. Им была создана теория
двойного лучепреломления света в кристаллах.
В середине 60 60-х годов XIX века Максвелл, взяв за основу совпадение известных значений скоростей распространения света и электромагнитных волн, сделал вывод о природе света. Ученый решил, что свет – это частный случай электромагнитных волн. К тому времени экспериментальным путем была подтверждена поперечность световых волн. По этой причине Максвелл предположил, что она является еще одним важным аргументом в пользу его выводов насчет электромагнитной природы света.
Пропала необходимость во введении особой среды распространения волн –
эфира, который приходилось рассматривать как твердое тело. Благодаря этому
электромагнитная теория света приобрела должную стройность.
В
условиях электромагнитной волны вектора → E E→ и → B
B→ направлены перпендикулярно друг к другу и находятся в плоскости, которая
перпендикулярна направлению распространения волны плоскости.
Определение 4
В каждом из процессов взаимодействия света с веществом электрический вектор → E E→ играет основную роль. По данной причине его называют световым вектором.
Виды поляризации света
Определение 5
Если при распространении электромагнитной волны световой вектор сохраняет свою ориентацию, то подобная волна носит название линейно поляризованной или плоско поляризованной. Отметим, что термин поляризации волн ввел Малюс применительно к поперечным механическим волнам.
Определение 6
Плоскость, в которой колеблется световой вектор → E E→, носит
название плоскости колебаний (то есть плоскость y z yz,
изображенная на рисунке 2 . 6 . 3 2.6.3), а плоскость, в которой
совершает колебание магнитный вектор → B B→, является плоскостью
поляризации
Определение 7
В
случае, когда две поляризованные в двух взаимно перпендикулярных плоскостях
монохроматические волны распространяются вдоль одного и того же направления, в
общем случае результатом их сложения будет эллиптически поляризованная
волна
Определение 8
В
нормальной (то есть перпендикулярной) направлению распространения волны
эллиптически поляризованной волне в каждой плоскости P P конец
результирующего вектора → E E→ за период светового колебания обходит
некоторый эллипс, носящий название эллипса поляризации.
Определение 9
Волна, обладающая круговой поляризацией ( a x = a y , Δ φ = ± π 2 ) (ax=ay, Δφ=±π2) представляет собой частный случай эллиптически поляризованной волны.
Определение 10 Неполяризованный свет также называют естественным светом.