ПОЛУЧЕНИЕ И АНАЛИЗ ПОЛЯРИЗОВАННОГО СВЕТА

Для получения поляризованного света естественное излучение какого-либо источника пропускают через поляризатор. Действие поляризатора состоит в том, что он разделяет первоначальный пучок на две компоненты со взаимно перпендикулярными направлениями поляризации, пропускает одну компоненту и поглощает или отклоняет другую.

Устройства, служащие для анализа степени поляризации света, называются анализаторами. В качестве анализаторов используются те же приспособления, что и для поляризации света.

СТЕПЕНЬЮ ПОЛЯРИЗАЦИИ называется величина P= , где и - соответственно максимальная и минимальная интенсивности частично поляризованного света, пропускаемого анализатором.

СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ ИСКУССТВЕННОЙ ОПТИЧЕСКОЙ АНИЗОТРОПИИ

Оптически изотропные вещества становятся оптически анизотропными под действием: 1) одностороннего сжатия или растяжения (кристаллы кубической системы, стекла и др.); 2) электрического поля (эффект Керра, жидкости, аморфные тела, газы); 3) магнитного поля (жидкости, стекла, коллоиды). В перечисленных случаях вещество приобретает свойства одноосного кристалла, оптическая ось которого совпадает с направлением деформации, электрического или магнитного полей.

ЭФФЕКТ КЕРРА

— оптическая анизотропия веществ под действием электрического поля — объясняется различной поляризуемостью молекул жидкости по разным направлениям. Это явление практически безынерционно, т. е. время перехода вещества из изотропного состояния в анизотропное при включении поля (и обратно) составляет приблизительно с. Поэтому ячейка Керра служит идеальным световым затвором и применяется в быстропротекающих процессах (звукозапись, воспроизводство звука, скоростная фото- и киносъемка, изучение скорости распространения света и т. д.), в оптической локации, в оптической телефонии и т. д.

Естественной оптической активностью называется способность среды вызывать вращение плоскости поляризации проходящего через нее линейно поляризованного света. Такие среды получили название оптически активных.

Искусственная (наведенная) оптическая активность возникает в магнитном поле (эффект Фарадея). Знак вращения в эффекте Фарадея зависит как от магнитных свойств среды, так и от того, вдоль поля или против него распространяется излучение. Это связано с особым характером магнитного поля. Если линейно-поляризованный свет, прошедший через слой вещества с естественной оптической активностью, отражается и проходит через тот же слой в обратном направлении, восстанавливается исходная поляризация, тогда как в среде с наведённой оптической активностью в аналогичном опыте угол поворота удвоится.

ДИСПЕРСИЕЙ СВЕТА называют зависимость показателя преломления n от длины волны (или от частоты). Дисперсия света при преломлении обусловлена зависимостью показателя преломления n среды от частоты w света; в прозрачном веществе наблюдается увеличение n с ростом w ( нормальная дисперсия ), возможно и уменьшение n с увеличением w ( аномальная дисперсия ).

ЭЛЕКТРОННАЯ ТЕОРИЯ ДИСПЕРСИИ СВЕТА

В электронной теории дисперсия рассматривается как результат взаимодействия электромагнитных волн с заряженными частицами, входящими в состав вещества и совершающими вынужденные колебания в переменном электромагнитном поле волны. . Для оптической области спектра: µ~1 и .

Диэлектрическая проницаемость, по определению, равна: . Следовательно

. Из этого следует что имеет место электронная поляризация – вынужденные колебания электронов под воздействием электрической составляющей поля волны. Можно считать что вынужденные колебания совершают только внешние (оптические) электроны. Если концентрация атомов равна , то P= p= ex. Тогда . Необходимо определить смещение электрона под действием поля волны. Уравнение вынужденных колебаний электрона: . Его решение: x=A , где A= . Подставляя в , получаем:

.

ВЫВОД ЗАКОНА ПРЕЛОМЛЕНИЯ НА ОСНОВЕ ПРИНЦЕПА ГЮГЕНСА

; CB=AB·sinα; AD=AB·sinβ; ; = n;

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться: