Закон малюса, переломлення світлових променів, поляризатори

1809 вніс свої зміни в науковий світ громади. Інженер з Франції Е. Малюс відкрив новий спосіб поляризації світла. Проводячи досліди, він випадково звернув увагу на те, що якщо кристал повертати навколо відбивається від скла променя, інтенсивність світла може періодично як зростати, так і зменшуватися. Але повністю світло не гасне, а лише посилюється або слабшає, але тільки при певному становищі кристала. Затвердження отримало назву «закон Малюса», воно було визнано в науковому співтоваристві.

з фізики відомо, що світло може перетворюватися в плоско поляризований промінь. Відбувається це при використанні спеціальних пристроїв, які можуть пропускати тільки відомі спрямовані коливання. Прикладом тому можуть служити знаходяться паралельно площині коливання, які пропускають світло і розташовані перпендикулярно затримують коливання. Як поляризатор використовуються анізотропні середовища по відношенню до коливання вектора такі, як кристали. Найвідомішим по природному походженню є турмалін. Він досить сильно поглинає промені світла, які своїм електричним вектором перпендикулярні до оптичної осі, що також слід як висновок закону Малюса. А ось той світ, в якому цей елемент паралельний, майже не поглинається. Цим пояснюється те, що природне освітлення, проходячи через пластину кристала, поглинається тільки наполовину і поляризується лінійно з електричним вектором, розташованим паралельно зорової осі турмаліну.

Відео: Поляризація світла

Більш зручним у використанні кристалом, що володіє такими самими властивостями, є поляроїд. Вона складається з приготованих штучним шляхом колоїдних плівок, які і потрібні для того, щоб отримувати поляризований світ. Як і в турмалін, принцип роботи заснований на одному кристалі, який поглинає перпендикулярно спрямовані коливання світла. І в цьому явищі закон Малюса не виражається за. Розглянемо інші приклади.

А ось коли поляризація світлових променів відбувається при ламанні або відображенні на кордоні з ізотропними діелектриками - це і є закон Малюса. Він дещо підкоригував фізичні явища, пов`язані з електричними коливаннями світла.

Відео: Подвійне променезаломлення

Але закон Малюса, висновок якого сформульований вище, не стверджує, що такий спосіб поляризації основний і єдиний. Існують і інші.

Будь-який прилад, який використовується для отримання полярних променів світла, має назву поляризатора. А ось вивчається і досліджується воно за допомогою аналізатора.

Наприклад, є два кристала, які розташовані одна за одною таким чином, що осі утворюють кут. Перший пропустить світло, у якого електричний вектор спрямований паралельно його осі. Складова інтенсивності променя буде затримана другим кристалом. І вже через два поляроїда він пройде з однаковою довжиною електричних векторів. Іншими словами, відношення цих інтенсивностей буде пропорційно амплітудному квадрату.

Звідси випливає висновок про те, що світло, що пройшло через аналізатор, за своєю потужністю дорівнює силі променя, що слідував через поляризатор і помноженої на косинус кута в квадраті між ними. Це співвідношення і становить явище, яке описує закон Малюса.

Сюди ж можна віднести і подвійне заломлення променів світла, яке є основною властивістю при проходженні через кристали. Пояснюється це особливостями, які присутні в середовищі анізатропа при поширенні світла. Наприклад, направивши на кристал шпату вузький світловий пучок, пройшовши через нього, з`являться два розділених променя, що йдуть паралельно один одному. Це станеться в будь-якому випадку, навіть якщо світло на кристал падає в нормальному положенні. Один з них називається звичайним і є продовженням первинного пучка, а другий - незвичайним, так як має властивість відхилення.