Legea lui Malus, refracția razelor de lumină, polarizatoarele

1809 a adus schimbările sale în lumea științifică a societății. Inginer din Franța, E. Malus, a descoperit un nou mod polarizarea luminii. În timp ce efectua experimente, el a atras în mod accidental atenția asupra faptului că, dacă un cristal transformă un fascicul reflectat dintr-un pahar, intensitatea luminii poate să crească și să scadă periodic. Dar, complet, lumina nu iese, ci doar intensifică sau slăbește, dar numai la o anumită poziție a cristalului. Declarația a fost numită "legea lui Malus", fiind recunoscută în comunitatea academică.

din fizica este cunoscută, această lumină poate fi transformată într-o rază polarizată plană. Acest lucru se întâmplă cu utilizarea unor dispozitive speciale care pot trece numai prin oscilații bine determinate. Un exemplu în acest sens este paralel cu planul oscilațiile care transmit lumina și sunt situate oscilând perpendicular pe întârziere. Ca polarizator, se utilizează medii anizotrope cu privire la vibrația vectorului, cum ar fi cristalele. Cel mai faimos pentru originea sa naturală este turmalina. Acesta absoarbe razele de lumină suficient de puternic încât vectorul său electric este perpendicular pe axa vizuală, care rezultă și din încheierea legii lui Malus. Dar lumina în care acest element este paralel nu este aproape absorbit. Acest lucru explică de ce lumina naturala, trecând prin placa de cristal, este absorbită doar pe jumătate și polarizată liniar cu un vector electric situat paralel cu axa vizuală a turmalinei.

Un cristal mai convenabil cu aceleași proprietăți este polaroidul. Se compune din filme coloidale preparate artificial, care sunt necesare pentru a obține lumină polarizată. La fel ca în turmalină, principiul de funcționare se bazează pe un singur cristal care absoarbe oscilațiile luminoase direcționate perpendicular. Și în acest fenomen legea lui Malus nu este exprimată. Să luăm în considerare alte exemple.

Dar când polarizarea razelor de lumină are loc cu refracția sau reflexia la limita cu dielectrice izotropice - aceasta este legea lui Malus. A fost ușor corectat fenomene fizice, legate de oscilațiile electrice ale luminii.

Dar legea lui Malus, a cărei derivare a fost formulată mai sus, nu afirmă că o astfel de metodă de polarizare este fundamentală și unică. Sunt alții.

Orice dispozitiv care este utilizat pentru a produce raze poliare de lumină se numește polarizator. Dar este studiat și explorat cu ajutorul unui analizor.

De exemplu, există două cristale care sunt dispuse una în spatele celeilalte, astfel încât axele să formeze un unghi. Primul va pierde lumina, în care vectorul electric este paralel cu axa sa. Componenta intensității fasciculului va fi întârziată de al doilea cristal. Și după două polaroizi va trece cu aceeași lungime de vectori electrici. Cu alte cuvinte, raportul dintre aceste intensități va fi proporțional cu pătratul de amplitudine.

Prin urmare, rezultă că lumina care trece prin analizor, prin puterea sa este puterea fasciculului în drum prin polarizator și înmulțit cu cosinusul unghiului dintre ele în pătrat. Acest raport este un fenomen care descrie legea Malus.

Se poate referi aici și la dubla refracție a razelor de lumină, care este proprietatea principală atunci când trece prin cristale. Acest lucru este explicat prin caracteristicile care sunt prezente în mediul anizotropic în propagarea luminii. De exemplu, prin direcționarea unui fascicul de lumină îngustă pe cristalul spar, trecând prin el, apar două raze separate, care paralel unul cu celălalt. Acest lucru se va întâmpla în orice caz, chiar dacă lumina de pe cristal cade în poziție normală. Una dintre ele este numită obișnuită și este o extensie a fasciculului primar, iar a doua este neobișnuită, deoarece are o proprietate de deviație.