(теорію до даної роботи див. також у конспекті лекцій, §6.8)
Як відомо, світло – це електромагнітна хвиля, в котрій у взаємно перпендикулярних напрямках коливаються вектори напруженості електричного (
) та магнітного (
) полів. Вектори напруженості коливаються у напрямках, перпендикулярних до напрямку поширення хвилі. Світло, в якому коливання вектора
(його ще називають світловим вектором) відбуваються лише в одній площині, називається плоскополяризованим. Якщо існує тільки переважний напрямок коливань світлового вектора, то світло називається частково поляризованим.
У природних джерел світла світлові хвилі випромінюються кожним атомом незалежно. Внаслідок цього напрямок коливань вектора
(або
) світлової хвилі, залишаючись перпендикулярним до напрямку поширення, весь час змінює своє положення в просторі. Тому природне світло неполяризоване.
Площина, в котрій відбуваються коливання вектора
, називається площиною поляризації. У природного світла площин поляризації безліч, у плоскополяризованого – одна.
Явище виділення плоскополяризованого світла з природного або частково поляризованого називається поляризацією світла, а прилади за допомогою яких його здійснюють – поляризаторами. На рис.1 схематично зображено процес поляризації світла, що пройшло крізь поляризатор П (стрілки вказують напрямки коливань світлових векторів
). У цьому випадку площина поляризації співпадає із площиною рисунка. Якщо на поляризатор падає природне світло інтенсивністю Іп, то з нього виходить поляризоване світло інтенсивністю
.
Відрізнити поляризоване світло від природного можна за допомогою аналізатора, роль якого може виконувати будь-який поляризатор. Його розміщують по ходу поляризованого променя.
Нехай на аналізатор А падає поляризований промінь інтенсивністю І 0 (рис. 2). Вектор
падаючого поляризованого світла коливається під кутом α; до площини поляризації аналізатора. Цей вектор можна розкласти на дві складові, одна з яких
– паралельна до вищевказаної площини (див. рис. 2). Лише ця складова буде пропущена аналізатором, а складова, перпендикулярна до площини поляризації, буде поглинута аналізатором. Оскільки інтенсивність світла пропорційна квадрату амплітуди коливань світлового вектора, то інтенсивність світла І, що пройшло крізь аналізатор, можна визначити за формулою
. (1)
Співвідношення (1) є математичним записом закону Малюса.