Polarizarea luminii: definiţie şi metode de obţinere. Legile Brewster şi Malus.

în cele 7 lecții de optică ondulatorie

vom discuta despre fenomenul de

polarizare a luminii și despre

legile lui ster și Max să introducem

întâi conceptul de polarizare a

luminii În primul rând prin discutarea

conceptului de lumina nepolarizat

reprezentat schematic în acest

desen pe care îl vom explica imediat

lumina polarizată este starea unde

electromagnetice în care vectorul

intensitate a Câmpului electric

oscilează alea tur sau haotică

pe orice direcție perpendiculară

pe a reprezentat din nou în acest

desen vă aduc aminte din lecția

de unde electromagnetice în care

am discutat despre sensul vectorilor

AB și v și desenul schematic era

următorul dacă considerăm un sistem

de axe carteziene x y și z Deci

axele x y și z sunt acestea perpendiculare

Bineînțeles între ele și aceasta

este originea sistemului de coordonate

atunci am văzut că vectorul e eram

planul y o x x o y și o scila bineînțeles

periodic în acest plan Deci avem

binecunoscutele noduri și ventre

intensitatea Câmpului electric

fiind un Vector oscilant în acest

plan xx inductia Câmpului magnetic

b era perpendiculară pe și oscila

în planul x o z deci ia are această

formă periodică bineînțeles și

ea având aceleași noduri și aceleași

ventre aceleași maxim în aceeași

poziție dar orientarea perpendiculară

pe e Și de ce acesta era vectorul

b întotdeauna în de a lungul oscilației

unde e rămâne paralel cu Axa y

și b rămâne paralel cu Axa z viteza

v care dă și Direcția de deplasare

a Unde este de a lungul axei x

și deci în concluzie avem întotdeauna

această situație a b și v sunt

perpendiculare între ele Deci e

perpendicular pe b perpendicular

pe V aceasta pare să stabilească

direcția celor trei vectori dar

o faci E numai relativ la unul

la celălalt Spre exemplu știind

că vectorii a și b se vor afla

pe un plan perpendicular pe V dar

nu știu în ce direcție adică putem

avea vectorii a și b în același

plan desenat prin acest în această

lipsă întreruptă sis plan Care

este perpendicular pe ecran Deci

dacă viteza V este în planul ecran

lui dumneavoastră planul Ce conține

vectorii A și B este perpendicular

pe ecranul dumneavoastră și iei

sunt perpendiculari între ei în

acest clan Dar pot avea orice orientare

Deci e poate fi așa și b atunci

perpendicular pe el undeva aici

sau la fel de ce poate fi oriunde

în particular pentru undă de lumină

care este emisă de un anumit material

de ce avem o sursă Ce conține atomi

și acești atomi emit unde electromagnetice

care însumate dau unde a noastră

luminoasă ei sunt independenți

generarea micilor unde electromagnetice

de fiecare de către fiecare atom

este independentă de celelalte

general de unde electromagnetice

și deci dacă atomul 1 emite unde

electromagnetică cra A1 și B1 orientați

în această în acest fel perpendiculare

pe atunci un alt atom va emite

o undă electromagnetică care va

avea e 2 și B2 B2 în cu totul altă

direcție dar în același plan perpendicular

pe V și în consecință un da totală

i sau intensitate electrică unde

total este suma tuturor acestora

intensități ale undelor individuale

în concluzie revenind la desenul

nostru și definiția noastră lumina

în stare naturală este nepolarizat

aceasta înseamnă exact ce am explicat

acum că intensitatea Câmpului electric

e oscilează perpendicular pe V

Deci în acest plan perpendicular

pe ecranul dumneavoastră dar în

orice direcție din acest plan Deci

poate fi la Orice unghi în acest

plan aceasta este lumina nepolarizat

putem avea lumina total polarizată

vom vedea imediat cum ia se reprezintă

printrun Vector sumă e si are o

singură direcție Deci lumina total

polarizat este starea unde electromagnetice

în care eu și Sile Aza pe o singură

direcție bineînțeles ortogonală

PV Deci perpendiculară pe vie după

cum și lumina total polarizată

sau Scuza sunt lumina polarizată

oscila tot perpendicular pe V dar

în toate direcțiile lumina total

polarizată Alege o singură direcție

din acest plan perpendicular pe

V și io și Lazăr numai pe această

direcție aceasta fiind starea de

polarizare totală a unde electromagnetice

și putem avea starea intermediară

de lumină parțial polarizată în

care Andale magnetică va avea un

an si timp de către o anumită direcție

preferențială această acest desen

fi explicat în felul următor Bineînțeles

că magnitudinea unde lor intensității

Câmpului electric a undelor individuale

este egală fiecare atom să fie

care mică sursă ce generează prin

sumare un dafin ala mi de undă

de aceeași intensitate dar în cazul

unde e parțial polarizate diferența

nu este în magnitudinea acestor

vectori e e și în orientarea lor

având având o densitate mai mare

de Vector pe o anumită direcție

ceea ce înseamnă că atunci când

vom face suma vectorul final e

total va fi mai mare Deci acesta

este etotal mai mare în direcția

unde densitatea unde lor individual

este mai mare și e acest e total

va scădea fermă CNN departament

Și de ce obținem o asta de distribuție

a vectorului total a intensității

electrice în această undă electromagnetică

aceasta este baza sau conceptele

acestea sunt conceptele ce stau

la baza ideii de polarizare a lumii

se numește plan de oscilație planul

format de vectorul e și viteza

vezi sau Direcția de deplasare

a acesta va fi bineînțeles perpendicular

pe Planul B deoarece B este perpendicular

pe e prima lege Ce descrie fenomenul

de polarizare se numește legea

ce vedeți în această imagine este

desenul Standard Ce descrie reflexia

și refracția unei unde luminoase

de ce avem un luminoasă Cu un incident

săi căzând Pe planul de separare

a două medii transparente ia se

transformă după cum știm sau generează

un de reflectată R1 și o undă reflectată

r2 legea Brewster spune următoarelor

că dacă acest mediu de separare

este un mediu dielectric Deci avem

Spre exemplu oglindă dielectrică

de ce na numit tip de material

numită electric și unghiul de incidență

are o anumită valoare pe care o

Vom calcula imediat Deci pentru

acest tip de mediu și acest unghi

de incidență cel vom calcula imediat

atunci obținem o lumină reflectată

total polarizată de ce unu este

total polarizat în care e este

perpendicular pe planul de incidență

iar lumina reflectată e parțial

polarizată și perpendiculară pe

cea reflectată adică un da incidentă

este un de naturală asta înseamnă

că e nepolarizat vectorul e având

orice orientare cu aceeași probabilitate

cu aceeași distribuție în planul

perpendicular planului de incidență

De ce acești cer este perpendicular

pe ecranul dumneavoastră și e în

munda incidentă are orice orientare

în acest plan perpendicular pe

planul ecranului dumneavoastră

atunci dacă acest mediu este un

dielectric și unghiul de incidență

era numită valoare numită idee

unghiul de incidență Brewster atunci

un da reflectată are ori orientarea

perpendiculară pe ecran către dumneavoastră

ori orientarea perpendiculară pe

ecran dinspre dumneavoastră că

trec RON dar oricum e este perpendicular

pe planul de incidență care este

planul ecranului dumneavoastră

pentru că planul de incidență este

planul Ce conține cele trei Razer

1 și a 2 deci în acest caz de incidență

Brewster e în Lumina reflectată

va fi perpendicular pe planul ecranului

iar lumina reflectată va fi parțial

polarizată asta înseamnă că vom

avea o distribuție a vectorului

e în planul perpendicular pe ecran

dar în care va exista o direcție

preferențială sau preferat de asemeni

un da reflectată și un da refractata

fac un unghi de 90 de g aceasta

sunt sumarizat a de ceea ce ați

lege Brewster sumarizat în aceste

două condiții din aceste două condiții

se poate extrage imediat valoarea

acestui un brutar de incidență

mai exact deoarece R1 este perpendicular

pe a 2 rezultă că suma unghiului

de reflexie și unghiului de refracție

un share doi trebuie să fie 90

de grade pentru că el 1 plus acest

unghi dintre cele două raze plus

r2 este 180 de grade și nici dacă

acest unghi este 90 atunci el unul

plus servetele să fie 90 de grade

apoi folosind legile reflexie și

refracție și anume este egal cu

a 1 și n 1 R 1 este egal cu n 2

r 2 legea refracție Ryan 1 sinus

de e dar e este egal cu euro nu

deci in 1 sinus de RON este egal

cu n 2 sinus de r2 combinând două

legi putem scrie că n1 sinus de

b r 1 este egal cu e și în cazul

incidenței Brewster notăm e cuib

de ce nu nu sinus de B este egal

cu n 2 sinus de aer doi dacă are

este 90 de grade minus seru nu

Care este 90 de grade minus b dar

sinus de 90 de grade minus unu

unghi este egal cu cosinus de C

acestor factori este cosinus de

ids alta Că obținem sinus de B

cosinus de B adică tangentă de

unghiul Brewster este egal cu n

2 împărțit la n 1 pentru acest

unghi de incidență și dacă materialul

sau glinda este dielectrică atunci

obținem aceste proprietăți de polarizare

Ale Unde reflectate În primul rând

Dar și refractate aceasta constituie

prima modalitate de obținere a

luminii polarizate Deci prima metodă

de obținere a Unde polarizat este

folosirea unei oglinzi electrice

în anumit material și folosirea

de asemeni a unei unde incidente

care să aibă acestui incident să

Brewster modalitate este folosirea

anumitor așa numitor materiale

numite polarizări polarizării sunt

pelicule formate din substanțe

ce permit trecerea luminii doar

dacă e are o anumită direcție aceasta

este fenomenul de polarizare și

anume generarea luminii cu anumită

direcția vectorului e Deci repetând

sau reformed polarizării sunt substanțe

care absorb unde electromagnetice

cu excepția undelor electromagnetice

ce au vectorul e pe o direcție

pe anumită direcție pe acele lasă

să treacă ceea ce înseamnă că dacă

trecem o undă de o rază luminoasă

naturală nepolarizat aprind un

astfel de material toate componentele

e vor fi absorbite mai ales mai

puțin cele pe direcția de polarizare

A polizorului deci unde a transmis

să prind polarizor va fi total

polarizată What rea metodă pe care

o vinde scrie mediat este așa numita

birefringenta în cristale anizotropie

Vom reveni asupra birefringenta

legea Marius spune că intensitatea

unei unde electromagnetice total

polarizate este egală cu intensitatea

de a lungul direcții de polarizare

cu cosinusul la pătrat a lui unghiului

dintre planul de polarizare și

Direcția de măsurare în practică

acestui tata este un așa numitul

unghiul dintre unghi dintre polarizor

și analizor Ce înseamnă asta folosim

o sursă de lumină ne polarizată

și o trecem printrun polarizer

pula de dorul 1 acesta va lăsa

să treacă lumina numai dacă are

sau vă lăsați să treacă numai componenta

unde electromagnetice care are

vectorul e pe o anumită direcție

fix și apoi ce facem este că pe

același ax punem în al doilea polarizor

Deci acesta este tot un polarizor

numit analizor care are face un

unghi teta cu primul polarizor

ce se va întâmpla este Bineînțeles

că un da finală care iese din din

acest dispozitiv experimental va

avea intensitatea egală cu componenta

intensității electrice dar lungul

primului polarizor Deci e E2 să

spunem este egal cu e după trecerea

prin prima polarizor înmulțit cu

cosinus de teta pentru că doar

componenta de a lungul primului

e este lăsată să treacă de acest

dispozitiv după cum știm intensitatea

este proporțională cu pătratul

intensitatea luminoasă este proporțională

cu pătratul intensității electrice

câmpul electric Deci rezultă că

e va fi egal cu e m valoarea maximă

cosinus pătrat de teren la final

despre birefringenta constă în

separarea unde incidente în două

undă refracta total polarizati

în direcții perpendiculare Deci

în cazul unor anumite materiale

numite cristale anizotrope obținem

prin refracție două unde refractate

și nu una ca de obicei aceste de

undă refractate sunt ambele total

polarizate cu plan planurile de

planele de polarizare în direcții

perpendiculare una din unde se

numește raza reflectată ordinară

de deoarece ia respectă legile

refractiei scuzați și are planul

scila ție perpendicular pe planul

de incident cea de a doua raza

reflectată în cazul birefringenta

bineînțeles se numește rază extraordinară

ea nu respectă legile refractiei

Adică are o direcție de propagare

si nu respectă cele doua lege ale

fracției și are planul de oscilație

a lui i a vectorului e paralel

cu planul de incident