Лекция 10. поляризация на светлината
Модул 3.2 вълноваоптика
Основни понятия. поляризация вълни, естествена светлина, видове поляризация, кръгова поляризация, елиптична поляризация, линейна поляризация, законът на Malus, право Брюстър, двойно пречупване, положителни и отрицателни кристали, обикновени и извънредно греди
1. поляризация на електромагнитните вълни. видове поляризация.
2. Физически, поляризирана светлина, и частично поляризирана светлина. поляризацията на степен.
4. поляризацията на светлината при отражение и пречупване. закон Брюстър.
5. поляризацията на светлината в двойното лъчепречупване.
Напречни вълни разлика надлъжни (например звукови вълни) могат да бъдат в различни поляризация състояния.
Строго монохромни (задължително) вълна на една честота с постоянна амплитуда и началната фаза е винаги поляризирана.
Състоянието на поляризация се определя от картина на проекция - края вид на пътя на вектор (електрическа сила на полето) в проекцията върху равнина, перпендикулярна на посоката на разпространение, когато се гледа към вълната.
Нека вълна се разпространява по оста х. На колебанията в вектор вълна могат да бъдат представени като сбор от колебания взаимноперпендикулярни:
където - разликата фаза.
и с изключение на фаза J, ние получаваме уравнението на елипсата в координатите (Ey Ez.):
По този начин, една честота електромагнитна вълна обикновено има елипсовидна поляризация. Ако във формула (1), елипсата на поляризация се превръща в кръг - кръгова поляризация (1а):
, във формулата (1), елипсата на поляризация дегенерира в права линия - линейна поляризация (1b):
В елиптичен и кръгова поляризация може да бъде наляво и надясно в зависимост от посоката на въртене на проекцията на вектора в картина, когато се гледа в посока на вълната. Фигура 1 показва лява кръгова поляризация (вектор върти посока обратно на часовниковата стрелка)
Колебанията на вектора по време на размножаване на такива вълни се срещат в една и съща равнина, наречен равнината на поляризация (вж. 1Ь). Wave линейна поляризация се нарича още самолет-вълна.
2. Природен поляризирана и частично - поляризирана светлина. Естествената светлина от източници като слънцето, лампи с нажежаема жичка, газоразрядни лампи е неполяризирана. Това излъчване на много възбудени атоми и молекули. Всеки атом независимо от други "акценти" серия от колебания през # 964;
10 -8 ¸10 -9 S. Тази серия се нарича влака на вълни. Периодът на леки колебания T
10 -15 секунди. Един влак съдържа
10 юни ¸ 10 юли пълни трептения и е с дължина в областта на космическите LTS на
0.3 ¸ 3 м, където с = 3 х 10 8 м / с - скоростта на светлината във вакуум. Началната фаза и посоката на вектора на колебанието на случаен принцип варира от влак да се обучават. В резултат на прилагане на множество влакове образувани естествен (не-поляризирана) светлина. Фиг.2
Проекция на картината колебания в естествена светлина equiprobable изобразени като набор от линейна поляризация, както е показано на фиг. 2.
Ако векторът на всеки влак се разделя на два компонента, колебанията по осите Y и Z е средно от един и същ интензитет:
където - интензивността на естествена светлина.
Поляризирана светлина може да бъде получен от естествен чрез поляризатор. Поляризатори - са инструменти за производство на поляризирана светлина. Най-добре е поляризатор POLAROID филм от специален материал, който предава вибрации вектор в определена посока и абсорбира колебание в перпендикулярно направление (Фигура 3 А).
Светлинният вълна обхваща множество честотни трептения. Ако честотен диапазон близо до средната честота w и ограничено състояние, наречено монохроматична светлина. Колебанията в монохромни вълна са описани от
, където амплитудата E0 (т) - сравнително бавно функция от времето, и W и К - средни стойности (к = тегло / обем), началната фаза j0 (т) неравномерно (случайно) се променя с течение на времето в интервала от 0 до 2p.
Частична - поляризирана светлина може да се разглежда като смес с поляризирана естествено. понятието степен на поляризация на светлината, като се въвежда (F):
Свързани статии