Способы получения поляризованного света. Закон Брюстера[w].

Существует три способа получения поляризованного света:

1. При отражении.

2. При преломлении.

3. При двойном лучепреломлении.

Как показывает опыт, отраженный и преломленный лучи всегда частично поляризованы. Степень поляризации зависит от угла падения и показателя преломления отражающей среды. В отраженном луче (рис.36) преобладают колебания, перпендикулярные к плоскости падения (обозначим их (·)), а в преломленном луче преобладают колебания параллельные плоскости падения (обозначим их ()).

Существует такой угол падения луча, при котором отраженный луч будет полностью поляризованным, а преломленный луч по-прежнему останется частично поляризованным. Это выполняется, если (рис.37). И тогда

.

Получили закон Брюстера или закон полной поляризации.

Здесь a_Б – угол полной поляризации, n₁₂ – относительный показатель преломления.

Закон Брюстера: Луч света, отраженный от границы раздела двух диэлектриков полностью поляризован, если тангенс угла падения равен относительному показателю преломления той среды, от которой луч отражается.

Можно добиться, что и преломленный луч будет полностью поляризован. Для этого вместо одной пластинки пользуются стопой стеклянных пластинок, расположенных друг за другом так, что свет, выходящий из первой пластинки, падает под углом Брюстера на вторую, из второй – на третью и т.д. Свет, прошедший через стопу пластинок, после многократных отражений и преломлений будет практически полностью поляризован.

ДОПОЛНЕНИЕ 3.

В общем случае степень поляризации отраженного и преломленного лучей при различных углах падения можно получить с помощью формул Френеля, которые вытекают из условий, налагаемых на электромагнитное поле на границе двух диэлектриков. К числу таких условий принадлежит равенство тангенциальных составляющих векторов и , а также равенство нормальных составляющих векторов и по обе стороны границы раздела (с одной стороны нужно брать сумму соответствующих векторов для падающей и отраженной волн, с другой – вектор для преломленной волны).

Введем:

и - амплитуды падающих волн;

и - амплитуды отраженных волн;

и - амплитуды преломленных волн;

q₁ – угол падения;

q₂ – угол преломления.

Тогда формулы Френеля будут иметь вид:

	- для отраженной волны
	- для преломленной волны

Если в первой формуле положить , то . Значит, в отраженной волне присутствуют колебания, перпендикулярные плоскости падения – отраженная волна полностью поляризована.