Zakon Malusa, refrakcijo svetlobnih žarkov, polarizatorjev

1809 je prinesel spremembe v znanstvenem svetu družbe. Inženir iz Francije E. Malus je odkril novo pot polarizacija svetlobe. Medtem ko je izvajal poskuse, je pomotoma opozoril na dejstvo, da če se kristal obrne okoli žarka, odbitega iz stekla, intenziteta svetlobe se lahko občasno povečajo in zmanjšujejo. Toda v celoti svetloba ne izstopa, temveč le intenzivira ali oslabi, vendar le na določenem položaju kristala. Izjava je bila imenovana "zakon Malusa", priznana je bila v akademski skupnosti.

Od fizika je znana, da se lahko svetloba pretvori v ravno-polarizirani žarek. To se zgodi z uporabo posebnih naprav, ki lahko preidejo le skozi definitivno usmerjena oscilacija. Primer tega je vzporedno z ravnino oscilacije, ki oddajajo svetlobo in se nahajajo pravokotno z zamikom nihanja. Kot polarizator se uporabljajo anizotropni mediji glede na vibracije vektorja, kot so kristali. Najbolj znan po svojem naravnem izvoru je turmalin. Svetlobno absorbira dovolj močno, da je njegov električni vektor pravokoten na vizualno os, kar tudi izhaja iz zaključka zakona Malusa. Toda ta svetloba, v kateri je ta element vzporedna, se skoraj ne absorbira. To pojasnjuje, zakaj naravna svetloba, ki poteka skozi kristalno ploščo, absorbira samo polovico in linearno polarizira z električnim vektorjem, nameščenim vzporedno z vizualno osjo turmalina.

Udobnejši kristal z enakimi lastnostmi je polaroid. Sestavljen je iz umetno pripravljenih koloidnih filmov, ki so potrebni za pridobitev polarizirane svetlobe. Kot v turmalinu, načelo delovanja temelji na enem kristalu, ki absorbira pravokotno usmerjena oscilacija svetlobe. In v tem pojavu se zakon Malusa ne izraža. Poglejmo še druge primere.

Toda, ko se polarizacija svetlobnih žarkov zgodi z refrakcijo ali refleksijo na meji z izotropnimi dielektriki - to je zakon Malusa. Nekoliko popravil fizični pojavi, povezana z električnimi nihanji svetlobe.

Toda zakon Malusa, katerega izpeljava je bila formulirana zgoraj, ne navaja, da je takšna metoda polarizacije osnovna in edinstvena. Obstajajo še drugi.

Vsaka naprava, ki se uporablja za izdelavo polarnih žarkov, se imenuje polarizator. Ampak to se preučuje in raziskati s pomočjo analizatorja.

Na primer, obstajata dva kristala, ki sta razporejena ena za drugo tako, da osi tvorita kot. Prvi bo zamudil svetlobo, v kateri je električni vektor vzporeden z osjo. Komponenta intenzivnosti snopa bo zamaknila drugi kristal. Po dveh polaroidih bo prešla z isto dolžino električnih vektorjev. Z drugimi besedami, razmerje teh intenzitet bo sorazmerno s kvadratom amplitude.

Iz tega sledi, da je svetloba, ki se prenaša skozi analizator, enaka moči na trdnost žarka, ki sledi polarizatorju, in pomnoži s kosinusom kota v kvadratku med njimi. To razmerje je pojav, ki opisuje zakon Malusa.

Tu se lahko sklicujete tudi na dvojno refrakcijo svetlobnih žarkov, ki je glavna lastnost pri prehodu skozi kristale. To je razloženo s funkcijami, ki so prisotne v okolju anizotropnega pri širjenju svetlobe. Na primer, z usmerjanjem ozkega svetlobnega snopa na križni kristal, ki poteka skozi njo, se pojavita dva ločena žarka, ki poteka vzporedno med seboj. To se bo zgodilo v vsakem primeru, tudi če svetloba na kristalu pade v normalen položaj. Eden od njih se imenuje navaden in je podaljšek primarnega žarka, drugi pa je nenavaden, saj ima lastnost odklona.