3.3. Анализ поляризованного света. Закон Малюса

Рис. 3.6. Схемы получения и анализа поляризованного света

Важно не только получить поляризованный свет, но и суметь определять степень его поляризации, а в случае плоскополяризованно­го света - ориентацию плоскости поляризации в пространстве. Приборы, служащие для исследования поляризованного света, на­зываются анализаторами. В качестве анализаторов используются те же устройства, что и устройства для получения плоско-поляризованного света (призма Николя, поляроиды, стеклянная стопа, турмалин и т.д.).

Тот факт, что кристалл (например турмалин) дает возможность получить поляризованный луч из естественного, говорит о том, что в кристалле существуют определенные плоскости «пропускания» вектора . На рис. 3.6 у поляризатора П эти плоскости изображены в виде системы параллельных линий (на рис. 3.6 плоскости пропускания вектора параллельны плоскости чертежа).

Рассмотрим прохождение света через систему поляризатор - анализатор. Пусть на поляризатор П падает естественный луч интенсивностью I. Из поляризатора, как было сказано ранее, выйдет плоскополяризованный свет с интенсивностью

. (3.3)

Для исследования этого луча ставим на его пути анализатор А. При вращении анализатора вокруг луча интенсивность прошедшего через него света изменяется от I_max = I_A (рис.

Расположение направлений пропускания поляризатора и анализатора, под некоторым углом , дает лишь частичную интенсивность света на выходе из анализатора.

Пусть - амплитуда электрического вектора плоскополяризованного света, вышедшего из поляризатора (рис. 3.6, в). На входе в анализатор этот свет разложится на две волны, поляризованные соот­ветственно в плоскости пропускания анализатора – и в перпендикулярной ей плоскости – . Амплитуды векторов и соответственно равны:

; . (3.4)

Первая волна полностью пройдет через анализатор, а вторая поглотит­ся в нем.

Так как интенсивность света пропорциональна квадрату амп­литуды вектора ||, то интенсивность света, прошедшего соответственно через анализатор и поляризатор, запишется так:

; . (3.5)

Соотношение (3.5) носит название закона Малюса: интенсивность света, прошедшего через анализатор I_A, равна интенсивности света, прошедшего через поляризатор I_П, умножен­ной на квадрат косинуса угла α между плоскостями пропускания поляризатора и анализатора.