Материал: Общая физика_под ред. Белокопытова_2016 -506с

1. Запишем для разрешающей силы R решетки формулу (27.21):

R = λ / δλ = m1N.

Выразим длину решетки с помощью соотношения L1 = Nd. Откуда найдем N = L1 / d и подставим в формулу (27.21). В результате имеем:

d= m1L1δλ ⁄ λ = 0,05 мм.

2.По аналогии с расчетами в предшествующем п. 1 получим:

dλ2

L = ---------------- = 6 см.

2 m2δλ2

27.9. Поляризация

Естественные источники света такие, например, как лампочки накаливания, излучают естественный (неполяризованный свет). Действительно, под действием тока спираль лампочки накаливается до высокой температуры. Электроны атомов материала спирали приобретают дополнительную энергию и переходят в атомах на более высокие энергетические уровни. Вновь возвращаясь на невозбужденные уровни, электроны излучают световые волны. Процесс излуче-

ния отдельного атома длится около 10– 8 с. Излучения огромного числа отдельных атомов накладываются одно на другое, образуя

º

результирующую волну, в которой колебания светового вектора E различных направлений перпендикулярны скорости распространения волны. Эти колебания равноправны и равновероятны (рис. 27.44). Такой свет называется естественным. В отличие от естественного света, поляризованным называется свет, в котором направления колебаний упорядочены каким-либо образом. В част-

º

ности, в частично поляризованном свете колебание вектора E совершается преимущественно в одном направлении.

На рис. 27.45 представлен луч света, в котором преобладают колебания, перпендикулярные плоскости чертежа. Они обозначаются точками. Колебания в плоскости чертежа изображены двусторонними стрелками. Напомним, что лучами называют линии, вдоль которых распространяется энергия световой волны.

Плоскополяризованным, или линейнополяризованным, называ-

º

ется свет только с одним направлением колебания вектора E (рис. 27.46).

412

P P

ϕ P'

E0

E

I

I0

Рис. 27. 47

чен для анализа поляризованного света, прошедшего через первый поляризатор.

В луче света, прошедшем через поляризатор P, будут присутствовать колебания светового вектора только в плоскости, параллельной плоскости этого поляризатора. А в луче света, прошедшем через ана-

лизатор Р′, колебания вектора º будут осуществляться в плоскости,

E

параллельной плоскости анализатора. Предположим, что плоскости этих двух поляризаторов составляют между собой угол ϕ (рис. 27.47). Тогда амплитуда Е колебания, прошедшего через анализатор, будет связана с амплитудой Е0 колебания, прошедшего через поляризатор Р,

соотношением (рис. 27.48)

º

здесь Е является проекцией E 0 на направление плоскости пропуска-

ния анализатора. Возведем левую и правую части уравнения (27.26) в квадрат, получим:

E 2 = E02 cos2ϕ

Плоскость

первого поляризатора P

Рис. 27. 48

414

С учетом того что интенсивность света I пропорциональна квадрату амплитуды волны, имеем

Соотношение (27.27) носит название закона Малюса (Э.Л. Малюс (1775—1812)). Закон Малюса гласит, что интенсивность света I, прошедшего анализатор, равна интенсивности света I0, падающего на

анализатор, умноженной на квадрат косинуса угла ϕ между плоскостями пропускания поляризаторов. Напоминаем, что I0 характеризует

интенсивность плоскополяризованного света.

27.10. Отражение и преломление света на границе раздела двух диэлектриков

Предположим, что естественный свет падает на границу раздела двух любых диэлектрических сред под углом i (рис. 27.49). Свет частично отражается и частично преломляется. Причем оба луча — отраженный и преломленный — в общем случае будут частично поляризованы. В отраженном луче будут преобладать колебания век-

º

тора E , перпендикулярные плоскости падения луча, в преломленном — в плоскости падения. Физически это объясняется характером взаимодействия света с веществом. Световая волна, попадая во вторую среду, вызывает вынужденные колебания электронов вещества.

º

Составляющая вектора E , лежащая в плоскости падения, вызывает коллинеарные ей колебания. В результате возникают диполи, плечо которых лежит в плоскости падения (рис. 27.50). Эти диполи

- + Oќ

O

415