Изучение закона Малюса (лабораторная работа), страница 3

волны.По этой причине вектор Е называют световым вектором.

Взаимодействие света с веществом происходит следующим образом (рис. 3). На атом падает электромагнитная волна, и под действием силы →     →

F_e = qE₀ cos(ωt)        электроны

совершают колебания. При этом они переизлучают электромагнитные волны в разных направлениях. Интенсивность этого излучения приближенно описывается соотношением для электрического диполя       p

I = --- sin²θ                                                       (5)

      r²

где р - дипольный момент , а остальные параметры указаны на рис. 3 .

направление                              диаграмма направленности

колебаний электрона     I=0     излучения

Рис.3.     Механизм переизлучения света электронами. Интенсивность переизлучаемой волны I(r,θ) пропорциональна длине отрезка, ограниченного диаграммой.

В направлении колебаний излучение отсутствует I=0, а в перпендикулярном направлении интенсивность максимальна. Если вещество плотное, например, кристалл, то на каждый атом действует результирующее поле: внешней волны плюс соседних атомов. Именно с последним обстоятельством связаны закономерности изменения поляризации света при отражении от поверхности раздела диэлектриков (рис. 4).

                            падающая волна

Рис. 4. Поляризация света при отражении от поверхности диэлектрика.

1. Если падающий свет является естественно поляризованным, то отраженный и преломленный лучи будут частично поляризованными. А, в частном случае, при угле падения, равном углу Брюстераn₂

tgθ_B = n₁₂ = --------                                  (6)

n₁

отраженный свет является полностью поляризованным.

В соотношении (6) параметр n_{12 -}  относительный показатель преломления границы раздела диэлектриков, а n₁, n₂ - абсолютные показатели преломления граничащих диэлектриков (для ситуации на рис.4 эти величины n₁ = I, n₂ = n). В направлении отраженной волны (в соответствии с диаграммой рис.3) волны с поляризацией, параллельной плоскости падения не излучаются. При этом отраженный и преломленный лучи оказываются взаимно перпендикулярными, а соотношение (6) получается из закона преломления света при условии α+β = 90°.

В естественных условиях это наиболее яркое проявление поляризации света. Например, при отражении света от поверхности водоемов, стекол и т. д. Но, поскольку человеческий глаз не чувствителен к поляризации, обнаружить этот эффект можно только при помощи поляризатора. Фотографы используют этот эффект для устранения световых бликов, вызываемых отраженным светом.