В чем заключается явление поляризации света

Что такое поляризация света

Так как свет — это отчасти волна, для более точного объяснения этого явления нужно обратиться к поляризации волн.

Первооткрыватель этого явления

Человека, который первым открыл поляризацию световых волн 1808 году, звали Этьенн Луи Малюс. Это французский инженер, физик и математик. Наблюдая через кусок исландского шпата за светом заходящего солнца в окнах Люксембургского дворца, он кое-что заметил. Оказалось, что при определенном положении кристалла было видно только одно изображение. Так, он предположил, что после отражения от поверхности или прохождения световых волн сквозь анизотропный кристалл, волны света приобретают определенную ориентацию.

Также, независимо от него, другой французский ученый, Жан-Батист Био, теорию открыл поляризацию света при преломлении.

Таким образом, само это явление доказывает волновую природу света и поперечность световых волн.

Свойства света

Так как свет обладает диализом, он показывает волновые свойства, а в некоторых опытах проявляет себя как частицы. Поляризация, как и сказано выше, раскрывает его волновой характер. И, ко всему прочему, доказывает поперечность его волн. Такой вывод был сделан исходя из опытов Малюса. Он пропускал луч света через турмалиновые пластины, поворачивая их на угол φ относительно друг друга.

На рисунке ниже этот эксперимент проиллюстрирован.

Так, интенсивность свечения была прямо пропорциональна cos²φ.

\(I \approx cos²φ.\)

Преломление луча на двое не может существовать с точки зрения продольного характера волн. Для него характерно представление направления луча в качестве оси симметрии. В то время как для поперечных колебаний характерна асимметрия. Это и стало еще одним решающим признаком, выделяющим природу поперечного движения волн света.

А в середине 60-х годов девятнадцатого века Джеймс Клерк Максвелл сделал вывод о том, что свет – это электромагнитные волны. Такое решение было принято на основании совпадения известного значения скорости света и скорости распространения электромагнитных волн. Уже к этому времени поперечность световых волн была доказана. Поэтому Максвелл справедливо полагал, что поперечность электромагнитных волн является еще одним важнейшим доказательством электромагнитной природы света.

Явление поляризации света в природе

Самым ярким примером является солнечное свечение, которое рассеивается на молекулах воздуха. Это явление можно наблюдать с помощью николя или поляризованного светофильтра. Также можно использовать и обычное стекло, затемненное с одной из сторон. Попадая на такое стекло, луч будет практически полностью поляризован. Если постепенно поворачиваться вокруг направления луча, держа стекло неподвижно, можно проследить за этим наглядно. Изображение неба, захваченное стеклом, будет максимально ярким, если вы стоите лицом или спиной солнцу. Если же вы встанете под прямым углом к направлению луча, изображение будет темнее.

Практическое применение явления

Многие примеры современного использования поляризации основаны на успокоении яркости солнечных лучей во избежание усталости глаз. Так, поляроидные фильтры используют моряки, чтобы погасить свечение водных бликов, которые мешают обзору. Также они могут использоваться на иллюминаторах самолетов, пароходов или на окнах поездов.

Отличным примером будет и фото- и видеотехника. Для съемки на открытом воздухе при ярком освещении используются поляризационные фильтры, которые убирают «засвет» и выравнивают светотеневой баланс изображения.

В астрофизике или спектроскопии такие фильтры тоже используются. Они позволяют вычленять участки из исследуемого спектра и провоцирующие изменения насыщенности или цветовых оттенков. Чаще всего их применяют для изучения звездных скоплений, туманностей и различных космических тел.

Возникли вопросы? Есть трудности с написанием контрольной работы по физике или любому другому предмету? Специалисты из ФениксХелп помогут с написанием дипломной, курсовой или творческой работы.