MS PowerPoint, 580 Кб

Л.41 (33) Поляризация
света
Физическое явление,
которое проявляется,
например, в том, что
интенсивность луча света,
прошедшего через
прозрачное тело, меняется
при повороте тела вокруг
оси луча.
Упорядоченность в
ориентации НЭП в
плоскости,
перпендикулярной лучу.
E  Em (0)
Причина на классическом
(волновом) языке – ЭМВ
поперечны
Причина на квантовом
(корпускулярном) языке
– у фотонов есть
ненулевой спин
Термин «поляризация
света» - И. Ньютон
(1706)
10
Естественная оптическая анизотропия – оптические
свойства многих кристаллов различны в разных
направлениях
Двойное лучепреломление – исландский шпат.
Обыкновенный и необыкновенный лучи взаимно
перпендикулярно поляризованы
12
Излучение отдельного атома-диполя всегда «параллельно» 15
поляризовано: вектор Е лежит плоскости, проходящей
через волновой вектор и плечо диполя
I1  I 2 (151)
k2
k1
Интенсивность излучения максимальна в
направлении, перпендикулярном диполю
Количественная характеристика – степень
поляризации
16
I max  I min
P
(161)
I max  I min
PolarIzatIon
PolarIzatIon
Анализатор – это
просто поляризатор,
с помощью которого
исследуют степень
поляризации света
Закон Малюса описывает прохождение
поляризованного света через анализатор
"Theorie de la double refraction de la lumiere dans les substances cristalisees“ 1808
I П  I 0 cos  (201)
2
I0
Интенсивность идеально поляризованного света,
падающего на анализатор
IП
Интенсивность света, прошедшего через
анализатор

Угол между плоскостью поляризации падающего
света и плоскостью пропускания анализатора
20
Поляризация света при отражении
Падающий свет естественный
Отражённый свет всегда частично поляризован –
обогащён перпендикулярной компонентой
E  E|| (251)


E  E|| (252)
Отражённый свет всегда частично
поляризован – обогащён
перпендикулярной компонентой

n
E  E|| (253)
Прошедший свет всегда частично поляризован –
обогащён параллельной компонентой
25
Поляризация света при отражении: если угол падения
таков, что падающий и отражённый лучи взаимно
перпендикулярны, отражённый луч полностью
перпендикулярно поляризован – закон Брюстера
27


tg B  n (271)

n
29
Искусственная оптическая анизотропия – некоторые
оптически изотропные вещества становятся оптически
анизотропными из-за внешнего воздействия
Возникновение искусственной оптической анизотропии
под воздействием внешнего электрического поля:
эффект Керра (1875, квадратичный по полю)
Эффект Поккельса (1894, линейный по полю)
Возникновение искусственной оптической анизотропии
под воздействием внешнего магнитного поля:
эффект Фарадея (1846, линейный по полю)
32
40
Эффект Керра
(1875 год – открытие, сегодня - применение)
Фотоприёмник
Инерционность
электрооптичес
кого эффекта
Керра порядка
1 псек
n  K  E (401)
2
n  K n nE (402)
2
Малая инерционность электрооптического эффекта
Керра (порядка 1 псек) обусловливает его применение
Оптические затворы – лазеры с модулированной
добротностью
Цель – получить в
коротком импульсе
(длительность порядка 1
псек – 1 фсек) большую
мощность
(порядка 1 ГВт)
45
Эффект Фарадея
 z  V Bz l (501)
50
Применения поляризации в технике
Только поляризованный свет используется в оптических
системах передачи информации
Только поляризованный свет используется в
жидкокристаллических дисплеях
Только благодаря поляризации света можно реализовать
гигантские импульсы лазерного излучения
60