Поляризація світла

Згідно і теорією Максвелла світло с поперечною електромагнітною хвилею вектори електричного і магнітного подів хвилі взаємно перпендикулярні і здійснюють коливання перпендикулярно до вектора швидкості хвилі.

Світло являє собою сумарне електровипромінювання великої кількості атомів. Оскільки атоми випромінюють світлові хвилі незалежно один від одного, то світлова хвиля характеризується рівноправними неймовірними коливаннями світлового вектора - вектора напруженості електричного поля (це зумовлено тим, щ0 при дії світле не речовину основне значення має електричне складова поля, що діє не електрони в атомах речовини).

Світло з найрізноманітнішими рівноправними орієнтаціями вектора напруженості електричного поля називається природним. Світло в якому напрямки коливань світлового вектора певним чином впорядковані, називають поляризованим.

Світло, в якого вектор Е (І відповідно вектор В) здійснює коливання тільки в одному напрямку, називається плоскополяризованим.

Спрямуємо природне світло на пластинку турмаліну, яка вирізане з кристала. Повертаючи пластинку навколо напрямку поширення променя, жодних змін в інтенсивності світла не помітимо. Якщо на шляху світлових променів розмістити ще одну пластинку турмаліну і повертати її навколо напрямку поширення променя то інтенсивність променя, що пройшов через ці пластинки, змінюється залежно від кута між оптичними осями кристалів.

Пояснити це явище досить просто. Перша пластинка турмаліну пропускає коливання світлового променя тільки певного напрямку, тобто перетворює натуральне світло на плоско поляризоване. Друга ж пластинка турмаліну, залежно від її орієнтації, пропускає повну частину поляризованого світла. Пластинка, яка перетворює натуральне світло на поляризоване, називається поляризатором, а пластинка, яка служить для аналізу ступеня поляризації світла, - аналізатором.

Рис. 9.

Якщо світло падає на межу поділу двох середовищ (наприклад, повітря і скло), то відбитий і заломлений промені будуть частково поляризовані (рис.9), причому у відбитому промені переважатимуть коливання, перпендикулярні до площини поширення світла, в заломленому - заливання, що паралельні площини падіння. Всі прозорі кристали (крім кристалів кубічної системи) мають властивість подвійного заломлення променів, тобто розкладання на два променя того променя,що падає на кристал.

Якщо на кристал ісланського шпату (рис.10) направити пучок світла,то з кристала вийдуть два просторово розділених променя, які будуть паралельні один одному та променю який падає на поверхню кристала. Аналіз поляризації світла показує,що промені,які виходять із кристала,поляризовані у взаємно перпендикулярних площинах. Різні заломлення указує на те,що для поляризованих променів у різних площинах показники заломлення різні.