Естественный и поляризованный свет

Большинство источников света (солнце, лампы накаливания, газоразрядные лампы) испускают так называемый естественный свет. Этот свет представляет собой совокупность электромагнитных волн, испущенных отдельными атомами и молекулами. Каждый атом (или молекула) испускает электромагнитные волны чаще всего самопроизвольно и независимо от других атомов и молекул. Поэтому такие волны не являются когерентными.

Формулы (14.1) можно использовать для описания одной из электромагнитных волн частоты и/, входящих в состав естественного света. В этом случае фазы а_г и а₂ являются случайными функциями времени.

t. Поэтому направление вектора Е в произвольной точке пространства будет быстро и хаотично изменяться с течением времени. При этом вектор Е будет всегда перпендикулярен вектору скорости v, а его модуль может изменяться, но не так быстро, как его направление.

Свет, описываемый формулами (14.1), можно рассматривать как суперпозицию двух плоскополяризованных волн, векторы напряженности электрического поля которых колеблются во взаимно перпендикулярных направлениях. Если каким-либо способом уменьшить амплитуду колебаний одной из компонент вектора Е, то получим так называемый частично поляризованный свет. Пусть, например, в формулах (14.1) амплитуда Ехп_х больше, чем амплитуда Е_тг. Тогда свет, плоскость колебаний которого проходит через ось х, будет обладать наибольшей интенсивностью 1тах а свет, плоскость колебаний которого проходит через ось г, — наименьшей интенсивностью /_т|П. Отношение.

называют степенью поляризации частично поляризованного света. Для естественного света I_min = /_тах и Р = 0. Для плоскополяризованного света I_mtn = 0 и Р = 1.

Устройства, с помощью которых можно получить поляризованный свет из естественного, называются помризаторами. Действие поляризаторов основано на явлении поляризации света при отражении и преломлении на границе раздела диэлектриков и на явлении поляризации света при двойном лучепреломлении в кристаллах.