A polarizációs foka részlegesen polarizált fény meghatározása és leírása a képlet

Ma felfedi a lényege a hullám természete fény és a hozzá tartozó tény, hogy a jelenség a „polarizáció mértéke.”

És a képesség, hogy a fény

A fény természete és a képesség a kapcsolódó izgatott, hogy az emberek fejében sokáig. Az ókori görögök, megpróbálta megmagyarázni a látás, javasolta: vagy a szem bocsát néhány „sugarakat”, hogy „tapogatózás” a környező tárgyak, és ezáltal a személy saját alakja és formája, illetve maguk a dolgok sugárzik valami, hogy elfog az emberek és a bíró hogyan működnek a dolgok . Az elméletek messze az igazságtól: az élőlények átlátni visszavert fény. Ebből felismerés, hogy a képesség, hogy kitaláljuk, mi a polarizációs fokát maradt egy lépésben - megérteni, hogy a fény hullám.

Light - egy hullám

A részletesebb vizsgálat feltárta fény: hiányában a beavatkozás kiterjed egy egyenes vonal, és nem omlanak össze. Ha a sugár útjában emelkedik átlátszatlan akadály, az árnyékok vannak kialakítva és hová megy nagyon könnyű, embert nem érdekli. De amint a kibocsátás szembe átlátszó közegben, csodálatos dolog történik: a fény terjedési irányát megváltoztatta, és halványan. 1678-ban, Christiaan Huygens azt javasolta, hogy ezt meg lehet magyarázni csak az a tény: a fény - egy hullám. Scientist alakú Huygens elv, amelyet később kiegészített Fresnel. Ennek köszönhetően az emberek ma tudja, hogyan kell meghatározni a polarizáció foka.

Huygens-Fresnel-elv

Ezen elv szerint, bármely pontján a közeg, amelyhez a hullámfront elérte másodlagos forrásból koherens sugárzás, és a borítékot minden fronton ezeket a pontokat, ahol a hullám előtt a következő pillanatban. Így, ha a fénysugár zavartalan, minden pillanatban követő hullámfront ugyanaz, mint az előző. De érdemes egy fénysugár akadályok, a tényleges időpontja másik tényező: a különböző környezetekben, a fény különböző sebességgel. Így a fotont, ami sikerült, hogy a másik, az elsők között elterjedt, hogy gyorsabban, mint az utolsó fotonsugaras. Következésképpen a hullámfront tilt. A polarizáció foka még itt bármi, hanem megérteni ezt a jelenséget a teljes szükséges.

folyamat ideje

Érdemes megemlíteni, külön, hogy mindezek a változások zajlanak hihetetlenül gyorsan. A fény sebessége vákuumban háromszáz ezer kilométer másodpercenként. Bármilyen közepes lassú fény, de nem sokat. Idő, amelyre a hullámfront torzul, amikor az egyik közegből a másikba (például, a levegő-víz), rendkívül kicsi. Az emberi szem nem veszi észre ezt, és egy kis eszköz képes megragadni egy ilyen rövid folyamat. Így érthető a jelenség elvileg. Most, hogy teljesen tisztában, hogy az ilyen sugárzás, az olvasó meg akarja érteni, hogyan lehet megtalálni a polarizációs fok a fény? Ne megtéveszteni az elvárásaiknak.

A fény polarizációját

Már említettük, hogy a különböző környezetekben fény fotonok különböző sebességgel. Mivel a fény - van egy transzverzális elektromágneses hullám (nem koncentráció és ritkítás a környezet), akkor két fő jellemzői:

• a hullám vektor;
• az amplitúdó (vektorként mennyiség).

Az első jellemző azt jelzi, ha egy fénysugarat irányítanak, így ott van a polarizációs vektor, azaz egy olyan vektor, amely felé irányul a térerősség. Ez lehetővé teszi, hogy forgatás körül a hullám vektor. Természetes fény, mint által kibocsátott a nap, nincs polarizáció. Ingadozások közös minden irányban azonos valószínűséggel, nem létezik semmilyen kiválasztott irányba vagy alakú, amely mentén változik a végén a hullám vektor.

Típusú polarizált fény

Mielőtt megtanulják, hogyan kell kiszámítani a képlet polarizációs fok és számításokat, hogy megértsük, mi a fajta polarizált fény.

1. Elliptikus polarizációt. A végén a hullám vektor a fény leírja egy ellipszis.
2. Lineáris polarizáció. Ez egy speciális esete az első kiviteli alakban. Ahogy a neve is mutatja, a kép egyúttal - az egyik irányba.
3. Körkörös polarizációs. A másik út, hogy is hívják kör.

Bármilyen természetes fény leírható összegeként két egymásra merőleges polarizált elemek. Emlékeztetni kell arra, hogy a két merőlegesen polarizált hullámok nem lépnek kölcsönhatásba. Az beavatkozás nem lehetséges, mert mind a kölcsönhatás amplitúdója, mintha azok nem léteznek egymással. Amikor találkoznak, csak megy megváltoztatása nélkül.

Részben polarizált fény

A használata a polarizációs hatás óriási. Irányítása természetes fény, hogy az objektumot, és a kapott részlegesen polarizált, a kutatók a tulajdonságait meghatározzuk a felület. De hogyan kell meghatározni a polarizáció foka részlegesen polarizált fény?

Van egy képlet NA Umov:

P = (Iper -Ipar) / (+ Iper Ipar) ahol Iper - a fény intenzitása egy merőleges irányban a sík a polarizátor vagy visszaverő felület, és Ipar - párhuzamos. P értéke értékeket vehet a 0 (a természetes fény, mentes bármilyen polarizáció) és 1 (a síkban polarizált sugárzást).

Lehet természetes fény polarizált?

A kérdés első látásra furcsa. Miután sugárzás, amely nem rendelkezik semmilyen konkrét irányokat, az úgynevezett természetes. De a lakosság a Föld felszínén ez bizonyos értelemben a megközelítés. Sun ad fluxus elektromágneses hullámok különböző hosszúságú. Ez a sugárzás nem polarizált. Azonban, áthalad a vastag a légkör, az emissziós elhanyagolhatóvá válik polarizáció. Ahhoz, hogy a polarizációs foka a természeti világ egésze nem egyenlő nullával. De ez az érték olyan kicsi, hogy gyakran elhanyagolják. Ezt figyelembe véve csak abban az esetben pontos csillagászati ​​számítások, ahol a legkisebb hiba is hozzáadhat egy csillag év vagy távolság a rendszerbe.

Miért van az, polarizált fény?

Azt szokták mondani, hogy a fotonok másként viselkednek különböző környezetekben. De nem említette, hogy miért. A válasz attól függ, hogy milyen környezetben van szó, más szóval, bármilyen halmazállapotban van.

1. Szerda - kristályos test szigorúan periodikus szerkezetet. Általában, a szerkezet egy ilyen anyagot képviseletében a rács a rögzített golyó - ionok. De általában, ez nem teljesen pontos. Ez a megközelítés gyakran indokolt, de nem abban az esetben, a kölcsönhatás az elektromágneses sugárzás és a kristály. Sőt, egyes ionok körül elfordul, stabil egyensúlyi helyzete, és nem véletlenszerűen, hanem mi szerint ő szomszédai milyen távolságokat, és hányan. Mivel az összes ilyen variáció szigorúan programozva merev közeget, és sugároznak az elnyelt foton, ez az ion képes csak a szigorúan meghatározott formában. Ez a tény ad okot, hogy a másik: mi lesz a polarizáció a kimenő foton, ez függ az irányt, amelyben az bekerül a kristály. Ez az úgynevezett tulajdonságok anizotrópiája.
2. Szerda - folyadék. Itt, a válasz sokkal nehezebb, mivel a két tényező - a molekuláris komplexitás és ingadozások (hígításkor sűrűsödő) sűrűsége. Maga kihívást jelentő hosszú szerves molekulák egy bizonyos szerkezetű. Még a legegyszerűbb kénsav molekulák nem kaotikus gömb vérrög, és egészen konkrét, kereszt alakú. A másik dolog az, hogy ezek általában véletlenszerűen elhelyezett. Azonban, a második faktor (ingadozás) képes létrehozni feltételeket, amelyek mellett egy kis molekulák száma kialakítható kis térfogatú egyfajta ideiglenes építmények. Ugyanakkor, vagy az összes a molekulák ugyanabba az irányba, vagy lesz található egymáshoz képest alatt néhány bizonyos szögből. Ha a fény ebben az időben megy át egy folyékony rész, elnyeri részleges polarizáció. Arra a következtetésre jutottunk, hogy a hőmérséklet nagyban befolyásolja a polarizáció a folyadék: minél magasabb a hőmérséklet, annál nagyobb a turbulencia, és a több ilyen helyek képződnek. Ez az utóbbi következtetés van, mert az elmélet az önszerveződés.
3. Szerda - gáz. Abban az esetben, egységes gáz polarizáció lép ingadozása miatt. Éppen ezért a természetes fény a nap, áthalad a légkör válik kis polarizáció. És ez az, amiért az ég kék színe: az átlagos mérete a tömítő elem úgy, hogy az elektromágneses sugárzás szóródik kék és lila színben. De ha van dolgunk gázok keveréke, majd kiszámítja a polarizáció foka sokkal nehezebb. Ezek a problémák gyakran megoldható csillagászok, akik felfedezni a csillagok áthalad a sűrű molekuláris gázfelhő. Ezért nehéz és ez érdekes, hogy tanulmányozza a távoli galaxisok és. De a csillagászok kezelni, és így csodálatos képek a mély űrben az emberek.