|
Читайте также: |
Введение. Видимый свет, как известно, представляет собой электромагнитные волны с длинной волны l от 
до 
см. В электромагнитной волне векторы напряженности электрического поля 
и магнитного 
взаимно перпендикулярны и одновременно перпендикулярны направлению распространения волны 
(рис.1). Плоскость, проведенную через направления и , называют плоскостью колебаний электрического вектора.
Рис. 1
Для полной характеристики волны задают ее длину l, модули векторов и и ориентацию в пространстве плоскости колебаний электрического вектора. Если для некоторого пучка света плоскость колебаний электрического вектора не изменяет положение в пространстве, то такой свет называют линейно поляризованным.
Естественный или неполяризованный свет можно рассматривать как наложение многих электромагнитных волн, распространяющихся в одном и том же направлении, но со всевозможными ориентациями плоскостей колебаний. Таким образом, для неполяризованного света нельзя указать даже плоскость преимущественного расположения вектора напряженности электрического поля . Все ориентации этого вектора равновероятны. Если же имеется какое-либо преимущественное направление ориентации вектора , свет называют частично - поляризованным.
Введение. Пусть на поляризатор падает плоско поляризованное излучение интенсивности I 0 (рис. 2). Разложим вектор 
на две составляющие: 
, лежащую в главной плоскости
поляризатора: Е || = Е 0 cos φ, и перпендикулярную ей: E ^ = E 0 sin φ, где φ – угол между плоскостью поляризации падающего излучения и главной плоскостью поляризатора. Поскольку поляризатор пропускает излучение только с составляющей вектора 
, лежащей в главной плоскости, то выходящее излучение имеет интенсивность:
I ~ < E ||2> = < E 02 cos 2φ> (1)
(скобки < …> обозначают усреднение по времени).
Учитывая, что интенсивность падающего излучения I0 ~ < E0 2>, получим:
I = I 0 cos 2 φ (2)
Последнее соотношение называют законом Малюса (Malus, 1810).
Если направить на поляризатор естественное (неполяризованное) излучение, в котором все ориентации вектора напряжённости равновероятны (т.е. возможны любые значения φ), будем иметь среднее значение квадрата косинуса при 0< φ < 2π: < cos 2φ> = 0,5. Тогда на основании (1) получим: I = 0,5 I ест (при поляризации естественное излучение убывает по интенсивности вдвое).
Для количественной оценки степени поляризации излучения Р применяется, соотношение:
P = Iп / I (3)
При этом частично поляризованное излучение понимается как смесь полностью линейно поляризованного и неполяризованного излучений. Тогда I – полная интенсивность, Iп – интенсивность линейно поляризованной компоненты. Очевидно, I = Iп + Iн, где Iн – интенсивность неполяризованной компоненты. Поскольку 0 < Iн < I, то степень поляризации может меняться в пределах 0< Р < 1.
Если направить частично поляризованное излучение на поляризатор и вращать устройство меняя, угол между главной плоскостью прибора и преимущественным направлением вектора , то интенсивность прошедшего излучения будет меняться от максимального значения Imax до минимального Imin. В первом положении поляризованная компонента проходит полностью, а неполяризованная уменьшается по интенсивности вдвое:
Imax = Iп + Iн / 2. (4)
Во втором положении, которое отличается по углу от первого на 900, поляризованная компонента, согласно закону Малюса, полностью задерживается, а неполяризованная, по-прежнему, уменьшается вдвое:
Imin = Iн / 2. (5)
Складывая и вычитая (4) и (5), имеем: Iп = Imax - Imin; I = Imax + Imin. Подставляя последние соотношения в (3) получим формулу для расчёта степени поляризации:
Р = (Imax - Imin)/ (Imax + Imin). (6)
Последнюю формулу удобно использовать при обработке экспериментальных измерений.
Дата добавления: 2015-09-11; просмотров: 70 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |
| <== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |
| Задача 2. | | | Рассмотрим способ получения эллиптически поляризованного излучения. |