Поляризация света при отражении и преломлении.

⇐ ПредыдущаяСтр 7 из 9Следующая ⇒

Отраж и преломленный свет всегда частично поляризован, причем степень поляризации зав от угла падения и преломления.

Установлено, что при опред значении угла падения отраженный свет полностью поляризован и при этом отражается только та компонента вектора напряженности, кот // отражающей пов-ти. Преломленный луч при этом поляризован частично.

Согласно закону Брюстера отраженный свет полностью поляризован, если выполняется соотнош: , где n – коэффициент преломления. Это возможно в том случае, если .

Если луч падает на поверхность под углом Брюстера, т.е. углом полной поляризации, то отраженный и преломленный лучи взаимно перпендикулярны. Этот закон справедлив только для диэлектриков или непроводящих материалов.

Явление двулучепреломления

Если через кристалл будет проходить неполяризованный свет, то колебания вектора направленности также будут различны, а следовательно различны коэффициенты преломления.

Это значит, что проходящие через кристалл взаимно колебания будут по-разному преломляться, т.е. будет наблюдаться раздвоение лучей, наз двулучепреломлением . Причем эти лучи будут поляризованы по взаимно направлениям.

Это явление исп для получения поляризованного света. Для этого исп-ся поляризованные призмы и поляроиды.

Наиб часто исп призмы Николя из CаCO₃. Такая призма сост из 2-х 3-хгранных призм, склеенных между собой в-вом с опред коэффициентом преломления.

На передней грани призмы свет разбивается на 2 луча. В результате естественный свет превращается в поляризованный, но его интенсивность уменьш в 2 раза.

Поляроиды – тонкие пластинки или пленки, кот поглощают свет, колеблющийся в определенных направлениях, а др пропускают.

Поляризационные приборы по назначению делятся на:

1. Поляризаторы (получают поляризованный свет);

2. Анализаторы (опред поляризован ли свет, и в каком направл).

Вращение плоскости поляризации.

Некоторые в-ва (кристаллы и жидкости) при прохождении через них поляризованного света способны поворачивать плоскость поляризации и их наз оптически активными.

Вращательная способность определяется методами поляризации исходя из соотнош: , где – угол поворота в плоскости поляризации; - удельная постоянная вращения; с – концентрация в-ва в р-ре; - расстояние, проходимое лучом в р-ре.

зависит от t° в-ва растворителя и длины волны. Угол поворота измеряется с пом поляриметров, кот состоят из поляризатора и анализатора, между кот расположено в-во.

Поляриметр исп для определения концентрации и для различения модификаций молекул. В случае оптически активных кристаллов (кварц) угол поворота равен:

Эффект вращения плоскости поляризации можно вызвать искусств путем. Напр, оптически неактивные в-ва под действием магнитного поля приобретают анизотропные св-ва и становятся оптически активными (эффект Фарадея). Эффект Фарадея наблюдается у стекла, воды, спирта.

Дисперсия света

Дисперсия – завис-ть показателя преломления от длины волны или завис-ть волны от частоты. Все явления, связанные с зависимостью преломления от св-в света относятся к дисперсии.

Следствием дисперсии является разложение белого света в спектр при прохождении через призму.

Процессы, проходящие в прозрачной среде описываются дисперсной формулой: где – длина первичной волны; - длина волны, соответствующей частоте колебаний электронов; k= const для данного в-ва.

Когда с уменьшением длины волны происходит возрастание показателя преломления, наблюдается нормальная дисперсия; если нет – аномальная. Напр, если через призму пропустить пучок белого света, на выходе возникает спектр. Красный свет имеет наиб длину волны, наим n и будет отклоняться призмой меньше всего. Далее идут лучи остальных цветов, т.е. происходит разложение белого света на составляющие.

Спектральный анализ.

Его проводят для идентификации хим эл-тов по их спектрам излуч.

Основным эл-том спектроскопа является призма и ее основной характеристикой является разрешающая способность (возможность разделения излучения по длинам волн). Чем больше интервал разделения, тем больше разрешающая способность.

Для в-в характерно 3 основных вида спектров:

1. Сплошные: цвет плавно переходит из одного состояния в др; излучают раскаленные тела и газы.

2. Полосатые: имеют вид отдельных полос с четкой границей с 1-й стороны и различной со 2-й; излучаются молекулами.

3. Линейчатые: узкие линии отделены друг от друга темными участками; излучаются атомами.

Все эти виды являются спектрами излучения, изучение кот позволяет проводить качественный анализ; яркость отдельных линий исп-ся для количеств анализа. Кроме спектра излучения исп спектр поглощения, кот образуется при прохожд света через в-во.

Тонкие линзы.

Линза – тело, обладающее опред показателем преломления и ограниченное кривыми поверхностями, чаще сферическими.

Кривизна характ-ся радиусами R₁и R₂. Если они велики по сравнению с толщиной линзы, то она называется тонкой.

Прямую, проход через оптический центр, перпендикулярно главной плоскости называют ГОО. Остальные прямые, проходящие через центр – побочные оси. Если луч идет // ГОО, то пройдя линзу, он пройдет точку F₁ или F₂, кот наз фокусами линзы. F₁F₂ – фокусное расстояние (расст до главной плоскости).

Общая формула для тонкой линзы:

Величину, обратную фокусному расстоянию, наз оптической силой линзы: D = . Измеряется в диоптриях.

Оптические приборы.

В этих приборах исп-ся линзы различного типа в различных сочетаниях. Виды:

1. Лупы: 1 двуяковыпуклая короткофокусная линза. Рассматривают мелкие предметы.

2. Микроскоп: прибор, сост из 2-х оптических систем: объектива и окуляра. Применяют для увелич изображения.

3. Зрительные трубы (бинокли, телескопы): сост из объектива и окуляра и предназначены для рассмотрения удаленных предметов. В этом случае изображ объекта, даваемое объективом, рассматривают через окуляр наподобие линзы.

Объектив – длиннофокусная система линз или линза.

Изображ, получ с пом оптич систем имеют ряд недостатков:

1. Сферическая аберрация – лучи, прошедшие через лучи и периферию линзы не собираются в одной точке. Изображение точки имеет вид небольшого кружка.

2. Хроматическая аберрация – лучи разных длин волн преломляются неодинаково и изображение точки имеет вид радужного пятна.

3. Остигматизм – зав от угла падения лучей и нарушения подобия между предметом и изображением: у предмета появляется изогнутость.

4. Дисторсия – увелич предмета в пределах поля зрения не одинакова.

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 5 678 9 Следующая ⇒