skanuj0140

Ćwiczenie 26

Polaryzacja liniowa i kołowa światła

tylijti owadzenie

Rys.l. Przebieg wektorów E i H w fali elektromagnetycznej wzdłuż kierunku jej rozchodzenia się

IpWMiln jest falą. elektromagne-Iłlą puprzeczną. Wektory natę-|ińl elektrycznego# i mag-h.fni’j',0 H drgają w kierunki pi nsl opadłych do siebie i do #Mul>u rozchodzenia się fali. i |i Ili o Ind/,kie oraz wiele urzą-opiyr/.nych reaguje wyłącz-iiii pole elektryczne fali IHiiiIih'1. dlatego wektor natęże-|| |<<<l,i elektrycznego E nazy-()0IV ..wektorem świetlnym”.

W świetle żarówki, świecy, świetlówki, wektor świetlny zmienia w sposób Ifnttutl.iiny płaszczyznę drgań. Uporządkowanie drgań wektora świetlnego (Mniemy polaryzacją.

iłu-tnilo spolaryzowane liniowo to takie, w którym wektor świetlny drga w |P|il | płaszczyźnie.

IHn Ciii monochromatycznej o długości X spolaryzowanej w płaszczyźnie _r A mwnanie fali jest dane wzorem:

E_z=    —

- amplituda drgań wektora E, T- okres drgań, t- czas.

1'ol.iryzację liniową można uzyskać przez odbicie od dielektryka (prawo (iHiwdria) lub -wykorzystując zjawisko dwójłomności kryształów anizotropo-

I Ipim owali: B.Freindl i B.Zajączkowski.

Prawo Brewstera mówi, że promień świetlny odbity od powierzchni dielektryka (np. szkła) jest całkowicie spolaryzowany liniowo, gdy promień odbity i załamany tworzą kąt {tc. Wówczas kąt padania a (zwany kątem Brewstera) spełnia równanie:

Rys.2. Odbicie światła pod kątem Brewstera (• - składowa wektora E prostopadła do płaszczyzny rysunku, [ - składowa wektora E leżąca w płaszczyźnie rysunku)

tg a = n,

gdzie: n jest współczynnikiem załamania światła w dielektryku.

Kierunek drgań wektora świetlnego w promieniu odbitym całkowicie spolaryzowanym jest równoległy do płaszczyzny odbijającej dielektryka.

Najdogodniejszym sposobem uzyskania szerokich wiązek światła spolaryzowanych liniowo jest przepuszczenie zwykłego światła przez polaroid.

Polaroid jest to cienka warstwa zorientowanych zgodnie kryształów herapa-tytu (jodosiarczariu chininy) umieszczona między dwiema przeźroczystymi foliami. Promień światła padający na polaroid dzieli się na dwa promienie: zwyczajny i nadzwyczajny, oba spolaryzowane liniowo w płaszczyznach do siebie prostopadłych (zjawisko dwójłomności). Jeden z nich jest niemal całkowicie pochłonięty (zjawisko to nazywa się, dichroizmem).

Jeśli uzyskane z polaroidu (polaryzatora) światło spolaryzowane liniowo w płaszczyźnie z, y rzucimy na drugi polaroid (analizator), który może przepuścić tylko światło o drganiach w płaszczyźnie z’, y' tworzącej kąt $9 z płaszczyzną z, y\ wówczas z drugiego polaroidu wyjdzie światło o amplitudzie drgań: £q₂cos ę, co zobrazowano na rys.3.

Natężenie światła 1 jest wprost proporcjonalne do kwadratu amplitudy pola elektrycznego, zatem:

/ = /„ cos² (p (prawo Malusa),