Поляризация света при отражении от диэлектрика

При наклонном падении света на поверхность диэлектрика коэффициент отражения R волн с поляризацией вектора Е в плоскости падения света отличается от коэффициента R волн с поляризацией, перпендикулярной плоскости падения.

Рис. 3.5.

На рис. 3.5 условно обозначены: стрелками — колебания вектора Е в плоскости падения, точками — перпендикулярно плоскости падения. Существует угол падения, называемый углом Брюстера /_Б, при котором волна с поляризацией в плоскости падения вообще не отражается. При этом отраженный и преломленный лучи ортогональны. Угол Брюстера /_Б связан с показателем преломления п следующим соотношением:

Получение линейно поляризованного света. Поляроиды

Для получения линейно поляризованного света применяется явление двойного лучепреломления, в частности, с помощью различных поляризационных призм (призмы Николя, Глана-Томсона и др.). Это довольно дорогие и редкие приборы. Во многих случаях для получения линейно поляризованного света используются более доступные приборы — поляроиды.

В поляроидах используется явление оптического дихроизма, т. е. явление различного поглощения обыкновенного и необыкновенного лучей. Причина дихроизма — анизотропное строение вещества. Если полимерную пленку, состоящую из весьма длинных линейных, вытянутых молекул, подвергнуть специальной химической обработке, а затем в нагретом состоянии растянуть в определенном направлении, то после охлаждения полимерные молекулы ориентируются своими длинными осями вдоль направления растяжения. Образуются «эффективные провода», расстояние между которыми меньше длины волны видимого света. Такая пленка становится анизотропной. Она поглощает составляющую электрического вектора в падающей волне, направленную вдоль «проводов», а составляющую электрического поля, поперечную «проводам», пропускает с очень малым ослаблением. Это объясняется следующим образом. Составляющая электрического вектора, параллельная «проводам», вызывает перемещение в них электронов, которые передают часть своей энергии при столкновениях кристаллической решетке «проводника» и частично излучают энергию. Излучение электронов ослабляет падающее излучение.

Под действием составляющей электрического вектора, перпендикулярной «проводам», электроны не могут свободно перемещаться, так как их движение ограничено малым поперечником «проволоки». Они не испускают и не поглощают энергию. Следовательно, от прохождения через «проволочную ограду» эта составляющая падающего излучения практически не меняется. В поляроиде существует ось, в направлении которой поглощение падающего излучения практически отсутствует. Эта ось называется осью свободного пропускания.