skanuj0141

280

280

kierunek drgań wektora świetlnego _z w polaryzatorze

analizatorze

Rys.3. Wytłumaczenie prawa Malusa

gdzie: / - natężenie światła przechodzącego przez drugi polaroid, gdy kąt $5= 0.

Światłem spolaryzowanym kołowo nazywamy światło, w którym koniec wektora świetlnego obiega ruchem jednostajnym okrąg. Można je uważać za wynik superpozycji dwóch drgań spolaryzowanych liniowo wzdłuż dwóch osi do siebie prostopadłych, o tych samych amplitudach i częstościach, ale różniących się w fazie o

\n(2n+l). Światło spolaryzowane . kołowo uzyskujemy przez przepuszczenie wiązki światła spolaryzowanego liniowo przez odpowiednio ustawioną „ćwierćfalówkę”.

Ćwierćfalówka jest to cienka płytka krystaliczna (najczęściej mikowa), o grubości tak dobranej, aby różnica faz promieni zwyczajnego i nadzwyczajnego po przejściu przez nią. wynosiła \ n lub §71. Na ćwierćfalówce są zaznaczone dwa kierunki do siebie prostopadłe, drgań promienia zwyczajnego i nadzwyczajnego. Jeżeli światło spolaryzowane liniowo przez polaroid przepuścimy przez ćwierćfalówkę ustawioną tak, by płaszczyzna drgań światła padającego tworzyła kąty 45° z płaszczyznami wyróżnionymi ćwierćfalówki, otrzymamy światło spolaryzowane kołowo (rys.4).

Ciałami optycznie czynnymi nazywamy ciała skręcające płaszczyznę polaryzacji światła spolaryzowanego liniowo. Kąt a skręcenia płaszczyzny pola-

źródło

światła palaryzator

polaryzacja kołowa

ćwierćfalówka

Rys.4. Otrzymywanie światła spolaryzowanego kołowo za pomocą ćwierćfalówki

■.................ii ni .mi; yiyji

ryzacji jest wprost proporcjonalny do długości / warstwy skręcającej i do sti żenią c roztworu (dla roztworów):

ct = a₀lc.

Współczynnik proporcjonalności or₀, zwany właściwą zdolnością skręcają cą, zależy od rodzaju ciała i długości fali użytego światła. Wyraża się w je

nostkach:    ^l0 .

dm- g/cm³

Przyczyna skręcania płaszczyzny polaryzacji przez ciała optycznie czyr tkwi w pewnej niesymetryczności budowy ich kryształów lub cząsteczek, wodnym roztworze cukru za to skręcenie jest odpowiedzialny asymetryczc atom węgla w cząsteczce cukru. Węglem asymetrycznym nazywamy triki ato^j węgla, którego każda wartościowość jest wysycona przez inny atom czy grup atomów. Wielkość kąta skręcenia zależy od długości fali światła.

Dwójłomnością wymuszoną nazywamy dwójłomność pojawiającą się w cii łach izotropowych mechanicznie i optycznie na skutek wzbudzonego w nic stanu naprężenia lub umieszczenia ich w silnych polach elektrycznych, ltl magnetycznych. Płyta materiału izotropowego poddana ściskaniu w jedny kierunku zachowuje się jak kryształ jednoosiowy o osi optycznej zgodnej kierunkiem sił ściskających. Zjawisko to wykorzystuje się w elastooptyce technice badającej stan naprężeń na przeźroczystych modelach w częścią konstrukcji.

2. Wykonanie ćwiczenia

Rys.5. Układ pomiarowy do wyznacz

kąta Brewstera. Z - źródło równo ległej wiązki światła, P- polaroid|

Zadanie 1

Wyznaczyć kąt całkowitej polaryzacji dla dostarczonych materiałów oraz ich współczynniki załamania.

Równoległą wiązkę światła uzyskaną ze źródła, rzucamy na dostarczoną próbkę. Przy kącie padania a nieco większym od u, polaroid P, pełniący rolę analizatora, umieszczamy tak, aby pro-