Поляризация света. Лекция 14

1.

Поляризация света
Поляризация – свойство поперечных волн
Понятие поляризации продольных волн (например,
звуковых волн в воздухе)
лишено физического смысла

2.

Естественный свет
ЭМ волна – волна
ПОПЕРЕЧНАЯ
В любой точке поля векторы
напряженности ЭП и МП перпендикулярны
и лежат в плоскости,
вектору скорости
E
Световой
вектор
для описания закономерностей
поляризации света достаточно
знать поведение лишь одного
из векторов
E
при действии света на вещество
основное значение имеет
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ составляющая поля волны, действующая на
электроны в атомах вещества

3.

Согласно теории Максвелла электромагнитные
волны, в том числе световые волны, являются
поперечными. В электромагнитной волне векторы
напряженности электрического поля Е , магнитной
индукции
и скорости распространения волны
B
перпендикулярны друг другу.
Во всех процессах взаимодействия света с
веществом основную роль играет электрический
вектор Е , поэтому его называют световым вектором.
Плоскость, в которой расположены вектора
напряженности электрического поля и скорости
распространения
электромагнитной
волны,
называется плоскостью поляризации волны.

4.

Естественный свет
Свет
Атомы излучают
световые волны
независимо
друг от друга
Естественный свет
представляет
собой
суммарное электромагнитное излучение
множества атомов
световая волна, излучаемая источником,
характеризуется равновероятными колебаниями
светового вектора
свет с равновероятными
ориентациями вектора Е
направление
распространения
волны рисунку

5.

Выделение световых волн с определенной
ориентацией плоскости поляризации называется
явлением поляризации.
Волну, в которой направление колебаний
светового вектора упорядоченно каким - либо
образом, называют поляризованной.
Поляризация – свойство поперечных волн.
Понятие
поляризации
продольных
волн
(например, звуковых волн в воздухе) лишено
физического смысла
.

6.

Поляризация света
Поляризация света
процесс ориентации вектора
напряженности Е световой волны
в определенном направлении
Поляризованный свет
свет, в котором направления колебаний
светового вектора каким-либо образом
упорядочены
Плоско (линейно)
поляризованный
Плоскость
поляризации
Эллиптически
поляризованный
частный случай
Поляризованный по
кругу
световой вектор колеблется
в одной плоскости
плоскость колебания светового
вектора Е
результат наложения двух когерентных плоско
поляризованных волн со взаимно плоскостями
поляризации, в случае,
когда конец вектора Е описывает эллипс
конец вектора Е
описывает окружность

7.

Если колебания вектора
происходят только в
одной плоскости, проходящей через луч, то мы имеем
дело с плоско- (или линейно) поляризованной
волной. Плоскость, в которой колеблется вектор
,
Е
называют плоскостью поляризации.
Линейно
поляризованная
электромагнитная
волна

8.

Виды поляризованного света
Плоско
поляризованный свет

9.

Эллиптическиполяризованная –
это наиболее общий
вид
поляризации
волны, переходящий
при
определенных
условиях в линейную
и
круговую
поляризации.
На
рис.
представлена
эллиптическая волна
правой поляризации.

10.

В эллиптической волне вектор
Е вращается
вокруг
направления
распространения
волны
одновременно изменяясь периодически по модулю. При
этом конец вектора описывает эллипс.
Такую
волну
называют
эллиптически
поляризованной или поляризованной по кругу, если
конец вектора Е описывает окружность.
Если смотреть навстречу распространения волны, и
вектор Е при этом поворачивается по часовой стрелке,
то поляризацию называют правой, в противном случае
(если против часовой стрелки) – левой.

11.

Поляризация света

12.

Эллиптически поляризованный свет
Результат сложения двух монохроматических волн
одного направления, поляризованных во взаимно плоскостях
В эллиптически поляризованной волне в любой плоскости P, перпендикулярной
направлению распространения волны,
конец результирующего вектора E
за один период светового колебания обегает эллипс,
который называется эллипсом поляризации

13.

Если эллипс поляризации вырождается в
прямую (при разности фаз, равной нулю или π), то
имеем дело с плоскополяризованным светом.

14.

Если эллипс поляризации вырождается в
окружность (при разности фаз, равной /2), то это циркулярно поляризованный (поляризованный по
кругу) свет.

15.

Виды поляризованного света
Свет, поляризованный
по кругу
Частный случай эллиптически
поляризованной волны
(при