Поляризация света

 

Нанося на стекло тонкий слой  чешуйчатых кристалликов турмалина  или герапатита получают так  называемые поляроиды

 

 

 

 

Поляроиды

 

 

 

 

Интерференция поляризованных  лучей

 

Интерференция поляризованных  лучей имеет некоторые особенности  по сравнению с интерференцией  естественных лучей. Так, для взаимного  гашения двух монохроматических  плоскополяризованных когерентных  волн, кроме равенства амплитуд  векторов Е¹ и Е² и наличия разности фаз, необходимо одинаковое направление колебаний векторов интерферирующих лучей, иначе суммарный вектор Е=Е¹ + Е² не будет равен нулю.

 

Рассмотрим интерференцию лучей, у которых векторы Е колеблются  во взаимно перпендикулярных  плоскостях. Рассмотрим два случая:

 

а) во всех точках луча разность  фаз векторов Е¹ и Е² равна нулю.  
В результате интерференции таких волн получается плоскополяризованная волна, но с иной ориентировкой плоскости колебаний суммарного вектора Е.

 

 

 

 

Интерференция поляризованных  лучей

 

б) фазы векторов Е¹ и Е² отличаются на φ. В этом случае суммарный вектор вращается вдоль луча, сохраняя свое значение при Е¹ = Е² или меняя его при Е¹≠Е². При интерференции двух плоскополяризованных лучей с перпендикулярными плоскостями колебаний разность фаз между векторами напряженности равна нечетному числу π/2, то результирующий луч поляризован по кругу при Е¹ = Е² или по эллипсу при Е¹≠Е²

 

 

 

 

Четвертьволновая пластинка

 

Такую интерференцию можно получить, пропуская плоскополяризованную  волну через кристаллическую  пластинку определенной толщины, вырезанную параллельно оптической  оси. Вектор Е волны разлагается  в кристалле на обыкновенную  Е⁰ и необыкновенную Е^е составляющие, распространяющиеся с разными скоростями с⁰ и с^е. Если нам необходимо получить разность фаз между Е⁰ и E^е по выходе из пластинки, равную л/2, то нужно подобрать такую толщину d этой пластинки, чтобы один луч вышел раньше (или позже) другого луча на четверть периода Т, т.е. d/c⁰-d/c^e=T/4

 

 

 

 

Умножив это равенство на  скорость света d воздухе с и  обозначив с/с⁰= n⁰; с/с^е = n^е; Тс = λ, получим формулу, по которой можно рассчитать толщину пластинки d: d(n⁰-n^e)= λ/4; d= λ/4(n⁰-n^e).

Кристаллическая пластинка, удовлетворяющая  этим условиям,

называется «пластинкой в четверть волны». Она преобразует плоскополяризованный свет – в свет, поляризованный по кругу (если α = 45⁰ и, следовательно, Е⁰ = ^Ее) или по эллипсу (α≠ 45°, Е⁰ ≠ Е^е). Такая пластинка превращает луч, поляризованный по кругу или эллипсу, в плоско поляризованный луч. Очевидно, при помощи такой пластинки можно установить, поляризовано ли данное излучение по кругу (или эллипсу) или же оно является естественным.

 

Четвертьволновая пластинка