Maluksen laki, valonsäteiden taittuminen, polarisaattorit

1809 muutti yhteiskunnan tieteelliseen maailmaan. Ranskalaisen insinööri E. Malius löysi uuden tavan polarisoida valoa. Suorittaessaan kokeita hän huomasi vahingossa, että jos kideä pyöritetään lasista heijastuneen palkin ympärillä , valon voimakkuus voi joko kasvaa tai laskea jaksottaisesti. Mutta kokonaan valo ei mene ulos, vaan vain voimistuu tai heikkenee, mutta vain tietyllä kristalli-asennolla. Lausuma oli nimeltään "Maluksen laki", se tunnustettiin akateemisessa yhteisössä.

Fysikaalisista tiedoista tiedetään, että valoa voidaan muuntaa taso-polarisoiduksi säteeksi. Tämä tapahtuu käyttämällä erityislaitteita, jotka voivat kulkea vain varmasti suunnattujen värähtelyjen läpi. Esimerkki tästä ovat tason suuntaiset värähtelyt, jotka lähettävät valoa ja kohtisuorasti pysäyttäviä värähtelyjä. Polarisaattorina käytetään anisotrooppista väliainetta vektorin värähtelyn, kuten kiteiden, suhteen. Tunnetuin luonnollinen alkuperä on turmaliini. Se imee valonsäteet riittävän voimakkaasti, että niiden sähkövektori on kohtisuorassa visuaaliseen akseliin nähden, mikä myös seuraa Maluksen lain tekemistä. Mutta se valo, jossa tämä elementti on samansuuntainen, ei ole melkein absorboitunut. Tämä selittää sen, miksi kristallilevyn läpi kulkeva luonnonvalo imeytyy vain puoleen ja polarisoituu lineaarisesti sähkömekaanin kanssa, joka sijaitsee yhdensuuntaisesti turmaliinin visuaalisen akselin kanssa.

Kätevämpi kristalli, jolla on täsmälleen samat ominaisuudet, on polaroidi. Se koostuu keinotekoisesti valmistetuista kolloidisista kalvoista, jotka ovat tarpeen polarisoituneen valon aikaansaamiseksi. Kuten turmaliinissa, toimintaperiaate perustuu yksittäiseen kiteeseen, joka absorboi kohtisuoraan suunnattuja valon heilahteluja. Ja tässä ilmiössä Malusin laki ei ole ilmaistu. Katsokaamme muita esimerkkejä.

Mutta kun valonsäteiden polarisaatio tapahtuu taivuttamalla tai heijastumalla isotrooppisten dielektristen rajojen kanssa - tämä on Maluksen laki. Hän hieman korjasi fysikaaliset ilmiöt, jotka liittyivät valon sähköiskuihin.

Mutta Maluksen laki, jonka johtaminen on muotoiltu edellä, ei väitä, että tällainen polarisaation menetelmä on perustavanlaatuinen ja ainutlaatuinen. On muita.

Jokainen laite, jota käytetään tuottamaan polaarisia valonsäteitä, kutsutaan polarisaattoriksi. Mutta sitä tutkitaan ja tutkitaan analysaattorin avulla.

Esimerkiksi kaksi keraa on järjestetty toisiaan takaa siten, että akselit muodostavat kulman. Ensimmäinen jättää valon, jossa sähköinen vektori on yhdensuuntainen akselinsa kanssa. Toinen kide viivästää säteen voimakkuuden komponenttia. Ja kahden polaroidin jälkeen se kulkee samalla pituudella sähkövektoreita. Toisin sanoen näiden intensiteettien suhde on verrannollinen amplitudin neliöön.

Tästä seuraa, että analysaattorin läpi kulkeva valo on yhtä voimakas kuin polarisaattoria seuraavan säteen teho ja kerrottu niiden välisen kulman kosinissa. Tämä suhde on ilmiö, joka kuvaa Maluksen lakia.

Tämä sisältää myös valonsäteiden kaksinkertaisen taittumisen, joka on tärkein ominaisuus kiteiden kulkiessa. Tämä selittyy piirteillä, joita läsnäolo on anisotrooppisessa valon leviämisessä. Esimerkiksi ohjaamalla kapea valonsäde spar-kiteeseen, joka kulkee sen läpi, kaksi erillistä palkkia kulkevat rinnakkain toistensa kanssa. Tämä tapahtuu joka tapauksessa, vaikka kristallin valo putoaa normaaliin asentoon. Yksi niistä on nimeltään tavallinen ja se on ensisijaisen palkin laajennus ja toinen on epätavallinen, koska sillä on poikkeamaominaisuus.