Явление поляризации света осуществляется в момент отражения и преломления естественных лучей. В этом случае она становится следствием непосредственной зависимости коэффициента отражения света от направления вектора напряженности поля световой волны (электрического) относительно плоскости отражения.
Рисунок 1. Поляризация света. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
В большей степени отражение будет свойственно тем волнам, чьи вектора параллельны отражающей плоскости. Отраженные и преломленные лучи, таким образом, становятся поляризованными только частично. Степень поляризации отраженных лучей будет зависимой в таком случае не только от материала отраженных поверхностей, но и от угла падения.
Поляризация света
Поляризация света считается в физике явлением, при котором фиксируется выделение линейно поляризованного света из естественного (или, возможно, частично поляризованного света).
Существование поляризации становится возможным исключительно у поперечных волн (продольные категорически исключаются). Это, в свою очередь, объясняется тем, что в продольных волнах колебания будут выполняться исключительно вдоль направления их распространения, и погасить данные волны невозможно никакой ориентацией щели.
Горизонтально поляризованные волны не обладают способностью проходить сквозь вертикальную щель. При плокополяризованности электромагнитной волны, направлением ее поляризации избирается направление вектора напряженности у электрического поля.
Свет не обязательно должен быть поляризованным. Так, он может оказаться и неполяризованным, что, в свою очередь, предполагает осуществление колебаний источника параллельно во многих плоскостях. В практическом применении, например, простая лампа накаливания испускает, подобно Солнцу, неполяризованный свет.
Свет, таким образом, характеризуется суммарным электромагнитным излучением множества атомов. Атомы при этом способны излучать световые волны без зависимости друг от друга. Это дает возможность характеризовать световую волну, излучаемую телом в целом, всевозможными и равновероятными колебаниями, осуществляемыми световым вектором.
Рисунок 2. Степень поляризации света. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Получение поляризованного света
Поляризованный свет получается посредством пропускания естественного сквозь некоторые кристаллы (при двойном лучепреломлении). При этом фиксируется разделение луча на два разнонаправленных в кристалле, один из которых – обыкновенный (подчиняющийся общеизвестным законам преломления), а другой – необыкновенный.
В случае с необыкновенным лучом, показатель преломления и скорость распространения становятся зависимыми от направления распространения луча внутри кристалла. Оба луча при этом поляризованы в плоскостях, взаимно перпендикулярных. В любом из кристаллов будет существовать хотя бы одно направление, при распространении вдоль которого луч не подвергается двойному лучепреломлению, поскольку наблюдается одинаковость скоростей необыкновенного и обыкновенного лучей (направление оптической оси кристалла).
Плоскость, которая проходит сквозь падающий луч и оптическую ось, будет называться главным сечением кристалла. В обыкновенном луче фиксируется перпендикулярность колебаний светового вектора в отношении главного сечения кристалла, а в необыкновенном - колебания производятся непосредственно в плоскости главного сечения. В случае исключения одного из лучей каким-то образом, кристалл уже превращается в поляризатор, способствующий получению поляризованного света.
Рисунок 3. Анализ поляризованного света. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Частично поляризованные свет
Введение такого понятия, как степень поляризации в большей степени обусловлено необходимостью получения частично поляризованного света. Такая величина определяется с помощью компонентов, на которые разделяется световой пучок.
Существует два эффективных способа разделения пучка на компоненты:
- деление на неполяризованный и поляризованный свет;
- деление по форме колебаний.
Процессы разделения на поляризованный и неполяризованный свет будут актуальными в ходе рассмотрения поляризаторов, обеспечивающих частичную поляризацию, и сдвигающих фазу пластинок (они называются фазовыми пластинками) и т. д.
В случае прохождения частично поляризованного пучка, например, через сдвигающее фазу устройство, фиксируется неизменность неполяризованной компоненты. Таким образом, наблюдатель может акцентировать свое внимание исключительно на поляризованной компоненте.
Ученые отмечают одно существенное ограничение, которое характеризуется следующими принципами:
- Ни одно из общеизвестных устройств невозможно будет применить с целью проведения вышеуказанного разложения.
- Легко осуществимым при этом будет обратный процесс, который заключается в достаточной простоте комбинирования поляризованного и неполяризованного пучков (хотя бы локально). С этой целью будет достаточно их пересечения под незначительным углом. При использовании данного принципа возможна демонстрация законности подобного метода рассмотрения.
Эквивалентная степень линейной поляризации
В определенных случаях полезным будет использование такого понятия, как эквивалентная степень линейной поляризации. Пучок, имеющий стопроцентную поляризацию эллиптического типа и эллиптичность (в незначительной степени), может рассматриваться в качестве пучка, обладающего частичной линейной поляризацией.
В таких условиях становится доступной такая поляризация, которая способна изменяться по спектру. В действительности, степень поляризации (и, с большей степенью вероятности, - даже форма поляризации) практически любого из немонохроматических пучков, выходящего из дихроичного поляризатора, начнет изменяться с длиной волны.
На выходе из несовершенного поляризатора мы получаем свет с преобладающими колебаниями одного направления над колебаниями другого (частично поляризованный свет).
При пропускании подобного света сквозь поляризатор, в момент вращения прибора вокруг направления луча начнет изменяться интенсивность прошедшего света (в пределах от максимальной до минимальной величины).
