Методи за производство на поляризирана светлина
Методите за получаване на поляризирана светлина
Нека сега разгледаме методите за получаване на поляризирана светлина. Светлината, излъчвана от различни източници, като например нажежаема твърди или светещи газове,
обикновено естествено. Това се дължи на факта, че елементарните източници на светлина - атоми и молекули - движат произволно и светлинни вълни, излъчвани от тях имат различни посока вектор колебание Следователно е необходимо да се намерят методи за изолиране на природен поляризирана светлина. Ние списък на най-важните от тях.
1. Поляризация от отражение и пречупване. Ако естествената светлина (фиг; IV.33, а) се пада на отразяващата повърхност на диелектрик (стъкло, слюда и др ...) И в един ъгъл, който отговаря състояние Брюстър:
отразената вълна е равнината на пречупване а).
При условията (1.27), отразения лъч е перпендикулярна на пречупен лъч. В отразената вълна вектор, перпендикулярна на равнината на падане, така пречупва (предава във втората среда) вълна колебание енергия в равнината на падане е по-голяма, отколкото в перпендикулярната равнина, и частично поляризирана вълна.
Недостатъкът на поляризация на отражение е малка част от радиация, отразена от диелектрик (например стъклена плоча 3-5% на инцидента, отразена светлина). Следователно, използва множество отразяващи вълни от "крак плочи" (Фигура IV.33, б). отразени лъчи носят вибрации, перпендикулярна на равнината на падане, и лъч преминава постепенно "изпразни" от тези трептения става почти равнината на поляризирана (с вектора, разположена в равнината на падане).
2. Поляризация чрез двойно пречупване в кристали; Никола призма. Когато светлината пречупване на границата на оптично анизотропни медии, като кристали, естествен лъч е разделен на две лъчи (обикновената и извънредни) поляризирани в две взаимно перпендикулярни равнини (фиг. IV.34, а).
Обикновени и извънредни греди имат различна скорост на размножаване в кристала, следователно различни индекси на рефракция Това обяснява двойното фракциониране на точката на падане на призма лицето: под същия ъгъл на падане, има две ъгъл пречупване :. Въпреки поляризиращи лъчи излизат от кристал под малък ъгъл един към друг, което ги прави трудни за отделно използване. За да се "разтвори" лъчите, се насладят на разнообразни "поляризиращи призми." Най-често е призмите Никол; Исландия греда кристал нарязани две призми (фиг. IV.34, б), които са залепени заедно с Канада балсам. Индексът на лепилото на пречупване се намира между индексите на пречупване на Исландия тренират за редовни и извънредни лъчи (стойност не зависи от ъгъла между лъча и оптичната ос на кристала, и минималната стойност на 1.486).
Ъглите на призмата са избрани така, че обикновената лъч по повърхността на канадския балсам с опит пълно вътрешно отражение. С този естествен призма светлинна вълна се разделя на две равнина поляризирана вълна с почти 50% от падащата енергия (в призмата загуби са малки). Да предположим сега, че призмата попада поляризираната вълна. Фиг. IV.35 показва вход лицето на призмата; лъч е инцидент в точка О, перпендикулярна на равнината на чертежа. Векторът на вълната на инцидент да се разделят на два компонента :. Вектор е перпендикулярна на оптичната ос и съответния лъч - обикновен; вектор му лежи в равнината на основните и принадлежи на извънредно лъчи. Очевидно е, че ако падналия лъч и призма за извънредното; той ще се проведе без двойно пречупване. Когато гредата да е инцидент на призмата и се отразява от общата граница с Канада балсам; в този случай през обектива в посока напред не минава светлина. Ако има някаква междинна стойност, тогава той преминава през поляризатор само компонент Тъй като електромагнитна вълна енергия е пропорционална на квадрата на електрическия вектор, и поради това е преминал през поляризатор
извънредно лъчи енергия обхваща
където вълните се подава енергия, за да поляризатор. Ето защо, ако на равнината на поляризирана светлина преминава през поляризатор, след това преминава през енергия е пропорционална на квадрата на косинуса на ъгъла между вектора на входящия радиация и оптичната ос на поляризатор (закона на Malus).
За някои цели, използвайки приложения един след друг два, Никола. Произход е Nicol поляризатор (разпределя равнината на поляризираната светлина от природен); втората Nicol оптичната ос под ъгъл един към оптичната ос на първия Nicol. Чрез вариране този ъгъл от 90 °, може да се наблюдава промяна в интензитета на светлината, излизаща от втората Nicol призмата ( "анализатор") съгласно (1.28).
3. поляризация на светлината, преминаваща през анизотропни абсорбиращ материал; Полароидни снимки. Някои кристални материали (турмалин, Herapath, т. Е., хинин сулфат йодо, и др.) Имат различна абсорбция на лъчи с различни ориентации спрямо осите на тези вектори кристали. Например, дебелина турмалин плоча при или близо до дебелината на люспи herapathite почти напълно се абсорбира обикновените лъчи (които, както е отбелязано по-горе, векторът перпендикулярна на оптичната ос); извънредни лъчи са частично абсорбирани, частично навън от плочата. Ако такъв рекорден спад в естествената светлина на листата на плаката само извънредно поляризираната светлина. Просто действа т.нар поляроид - целулоидни филми, съдържащи определен начин herapathite ориентирани малки кристали. Трябва да се има предвид, че тези вещества имат селективно (избирателно) абсорбция по отношение на различни дължини на вълната, т.е.. Е. им коефициента на поглъщане е дължина на вълната зависими. Ето защо, ако такъв материал не е предоставена монохромни, но, например, бяла светлина, светлината освободен от тях се превръща цвят, а този цвят е различен в различни посоки ( "дихроизъм").