§ 32.9. Поляризация при отражении и преломлении света.
При отражении и преломлении лучей на границе раздела двух прозрачных сред как отраженный, гак и преломленный лучи частично поляризуются.
На рис. 32.23, а схематически изображен модельный луч, падающий на границу раздела воздуха и стекла под углом
. В отраженном луче больше колебаний, параллельных поверхности раздела (изображены кружками), а в преломленном луче — перпендикулярных к ним колебаний (изображены черточками). Степень поляризации этих лучей зависит от угла падения
и от показателя преломления
Изучение этого явления показало, что в случае прозрачных веществ преломленный луч всегда поляризуется только частично, а для отраженного луча имеется одно направление, в котором он полностью поляризован (рис. 32.23, б). Оказывается, что полная поляризация отраженного луча получается в том случае, когда угол между отраженным и преломленным лучами равен
Следовательно,
Угол падения для этого случая обозначим через
Учитывая, что из второго закона преломления имеем
Из этого соотношения получаем закон Брюстера: тангенс угла падения Об) при полной поляризации отраженного луча равен показателю преломления:
Заметим, что при угле падения
степень поляризации преломленного луча оказывается наибольшей по сравнению с другими углами падения
Свойство поляризации лучей при отражении можно использовать для устройства поляризаторов и анализаторов.
Рис. 32.23.
Рис. 32.24.
Такого рода прибор состоит из двух зеркал — стеклянных пластинок, нижняя поверхность которых зачернена и поглощает преломленные лучи (рис. 32.24). Одно из зеркал, например нижнее, является поляризатором. Оно располагается так, чтобы отраженный от его верхней поверхности световой луч был полностью поляризован и попадал на второе зеркало. Вращая второе зеркало как вокруг вертикальной, так и вокруг горизонтальной оси, можно найти такое положение этого зеркала, при котором отраженный от него луч исчезает. Таким образом, второе зеркало является анализатором,