Урок 71. Поляризація світла

 НА УРОЦІ РОЗГЛЯНУЛИ:

 1. Поляризація світла.
 2. Природне і поляризоване світло.
 3. Одержання поляризованого світла

ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

 1. Вивчити за конспектом.
2. Переглянути віео.

 ГОТУЄМОСЯ ДО УРОКУ

1. Інтернет-урок "Поляризація світла" >>>
2. Відео "Поляризація світла" >>>
3. Відео "Поляризація світла" (лекція для чайників) >>>
4. Відео "Поляризація природного світла при відбиванні від скла" (досліди) >>>

КОНСПЕКТ

     Явище інтерференції і дифракції світла підтверджують його хвильову природу. З хвильової точки зору пояснюють і явище поляризації, яке можна спостерігати тільки в поперечних хвилях. Світлову хвилю називають плоскополяризованою, якщо вектори напруженості електричного поля  і магнітного поля  в цій електромагнітній хвилі коливаються в певній площині. У природному світлі вектори і коливаються в довільних площинах, перпендикулярних до напряму поширення хвилі.

     Поляризатором називається пристрій, який перетворює природне світло в поляризоване. Поляризатори мають властивість пропускати світлові хвилі з коливаннями вектора , який лежить тільки в одній площині

     Світло, що пройшло через турмалін, набуває особливих властивостей. Світловий пучок перестає бути симетричним відносно променя: площина, в якій розміщується промінь і вісь пластинки турмаліну, відрізняється від площини, в якій розміщується промінь і перпендикуляр до осі пластинки турмаліну. Тому здатність такого променя проходити через другу пластинку турмаліну залежить від орієнтації її відносно променя. Такої асиметрії немає в пучку світла, що йде безпосередньо від джерела, і орієнтація пластинки турмаліну для такого пучка світла не впливає на його інтенсивність. Ці явища можна пояснити так.

1. Пластинка турмаліну здатна пропускати світлові коливання тільки в тому разі, коли вони напрямлені паралельно її оптичній осі.

2. Світлові коливання в пучку напрямлені перпендикулярно до лінії поширення світла (світлові хвилі поперечні).

3. Світло від джерела (Сонця) має поперечні коливання будь-якого напряму і до того ж кількісне відношення їх однакове, отже, жодний напрям не є переважальним. Світло, в якому в однаковій кількості є всі напрями поперечних коливань, називають природним. Проходження природного світла через турмалін призводить до того, що з усіх напрямів поперечних коливань відбираються лише ті, які пропускає турмалін. Тому світло, що пройшло через турмалін, є сукупністю поперечних коливань одного напряму, який визначається орієнтацією осі пластинки турмаліну. Таке світло називають плоскополяризованим.
     
     Крім кристала турмаліну відомі й інші кристали, які поляризують світло. Проте більшість із них, наприклад ісландський шпат, пропускає одночасно два промені, поляризовані в двох взаємно перпендикулярних напрямах. Це нерідко створює труднощі в спостереженні поляризованого світла і потребує спеціальних пристосувань для відокремлення одного з цих променів від другого. Турмалін поглинає один з поляризованих променів настільки сильно, що через пластинку, товщина якої близько 1 мм, практично проходить тільки один промінь, поляризований у певному напрямі.

     Поляризація світла спостерігається не тільки при проходженні його через кристалічні пластинки, айв інших випадках, наприклад при відбиванні й заломленні світла. Одним із найпростіших способів одержання плоскополяризованого світла (коливання відбуваються в одній площині) є відбиття світла від поверхні скла. Експериментально встановлено, що відбите від поверхні ізотропного діелектричного середовища світло буде повністю поляризованим, якщо тангенс кута падіння дорівнює його показнику заломлення.

     Отже, відкриття О. Френелем і Д. Араго поляризації світла свідчить про те, що світлові хвилі поперечні.

   Інформація про явище поляризації світла >>>