Як відомо, в розвитку вчення про світло явища інтерференції і дифракції свідчать про хвильову природу світла. Розрізняти світлові хвилі (поздовжні вони чи поперечні) дає змогу явище поляризації світла, звідки випливає, що світлові хвилі поперечні. Пізніше цей факт було пояснено за допомогою електромагнітної теорії світла.
Світлові хвилі є електромагнітними хвилями дуже короткої довжини — від 400 до 760 нм, тому описані досліди для них непридатні. Таке світло або світловий промінь називають природним. Нагадаємо, що дія світла на речовину зумовлюється переважно електричними коливаннями в електромагнітній хвилі.
Світловий промінь, в якому електричні коливання відбуваються весь час тільки в одній площині, називається плоскополяризованим. Такий промінь характеризується площиною коливань, тобто площиною, в якій розміщується вектор Е. Зазначимо, що з історичних причин поляризований промінь нерідко ще характеризують площиною, перпендикулярною до площини коливання. Вона збігається з ектором Н і називається площиною поляризації. Плос-кополяризований промінь можна зобразити так, як на рис. 68, б (промінь перпендикулярний до площини рисунка, вектори амплітуд Е лежать у площині рисунка). Поляризоване світло можна дістати при відбиванні і заломленні або ж при проходженні світла через
анізотропні середовища (це, наприклад, деякі кристалічні тіла, які мають різні властивості пропускання світлових хвиль залежно від напряму їх поширення). Явища поляризації світла доводять, що світлові хвилі є поперечними.
Досліди показують, що відбитий і заломлений промені на межі діелектрика стають частково поляризованими. У відбитому промені OS'переважаючими стають коливання, позначені точками, а в заломленому промені OS" — коливання, позначені рисками. В цьому можна переконатися, взявши другу скляну пластинку або дзеркало. Якщо дзеркало-аналізатор розмістити перпендикулярно до площини рисунка, то при будь-яких кутах падіння промінь OS' відбивається від нього, помітно не змінюючи інтенсивністьАнглійський фізик Брюстер, досліджуючи поляризацію світла при відбиванні, встановив, щорля будь-якого діелектрика є певний кут падіння, при якому відбитий промінь повністю поляризований. Такий кут падіння називають кутом повної поляризації світла. Величина цього кута визначається законом Брюстера (1815 p.): I
(1)
де /0 кут повної поляризації; п —
показник заломлення діелектрика (для скла п = 1,5; /0 = 56°19').
Зіставивши закон Брюстера і закон заломлення світла
знайдемо, що cos/0 = sin/-, тому (/„ + г) = 90°. При повній поляризації відбитого променя відбитий і заломлений промені взаємно перпендикулярні.
З'ясуємо внутрішній механізм поляриза-
ції світла при відбиванні і заломленні. Нехай ці явища відбуваються на межі вакуум — діелектрик.
Поляризованим є розсіяне світло. Воно виникає при проходженні природного пучка світла через мутне середовище — туман, рідину, колоїдний розчин, в якому містяться завислі частинки, менші за довжину світлових хвиль.
них світлових хвиль. Відомо, що коливання вектора Е' у вторинній хвилі відбувається в площині, що проходить через напрям коливання зарядженої частинки. Саме тому розсіяне світло в напрямі, перпендикулярному до прохідного променя, буде повністю поляризованим. У цьому можна переконатися, наприклад, при боковому спостереженні пучка світла, що проходить у кюветі з водою, за допомогою поляроїда.
Зазначимо, що за законом Релея інтенсивність розсіяного світла пропорційна частоті в четвертому степені (або ж обернено пропорційна довжині хвилі у четвертому степені):
8.Подвійне променезаломлення. Поляризаційні призми. Закон Брюстера. Закон Малюса.
