Действие поляризационных приборов кратко

Обновлено: 05.07.2024

Показатели преломления кристаллов для обыкновенного и необыкновенного лучей неодинаковы. Так, для исландского шпата п_о=1,658, а п_е может принимать в зависимости от направления луча в кристалле все значения между 1,486 и 1,658. Кристаллы, для которых, как и для исландского шпата, п_е£n_о, называют отрицательными. Кристаллы, для которых п_е³п_о (например, кварц), носят название положительных.

На большом различии п_о и п_е основано применение исландского шпата для разделения лучей, поляризованных во взаимно перпендикулярных направлениях. Для этой цели можно воспользоваться кристаллом исландского шпата, поместив перед его гранью небольшую диафрагму. Задержав один из пучков, получим пучок, поляризованный по некоторому определенному направлению.

Однако гораздо удобнее применять не простые кристаллы, а соответствующие комбинации их, носящие название поляризационных призм. Используются призмы двух типов: призмы, из которых выходит один пучок, поляризованный в какой-либо плоскости (поляризационные призмы), и призмы, дающие два пучка, поляризованных в двух взаимно перпендикулярных плоскостях (двоякопреломляющие призмы). Первые построены обычно по принципу полного внутреннего отражения одного из лучей от какой-либо границы раздела, тогда как другой луч, с иным показателем преломления, проходит через границу (Николь, 1828 г.). Во-вторых, используется различие в показателях преломления обыкновенного и необыкновенного лучей, что позволяет развести их как можно дальше друг от друга. Наиболее употребительны следующие типы призм.

а. Поляризационные призмы. Призма Николя представляет собой призму из исландского шпата, вырезанную, как указано на рис. 6.13. По линии АА' призма разрезается и склеивается канадским бальзамом, показатель преломления которого п=1,550 лежит между значениями п_о и п_е для обыкновенного и необыкновенного лучей.

Рис. 6.13. Поляризационная призма Николя.

Оптическая ось составляет угол 48° с входной гранью. При подходящем угле падения на грань призмы обыкновенный луч претерпевает полное внутреннее отражение на прослойке канадского бальзама и поглощается зачерненной нижней гранью (в больших призмах во избежание нагревания призмы луч выводится из кристалла при помощи призмочки, приклеенной к кристаллу и показанной на рис. 6.13 пунктиром). Необыкновенный луч выходит из кристалла параллельно грани А'С. Наибольшая апертура светового пучка, при которой еще обеспечивается линейная поляризация выходящего из призмы света, равна 29°.

Рис. 6.14. Укороченная поляризационная призма с воздушной прослойкой.

Рис. 6.15. Поляризационная призма с лобовой гранью, перпендикулярной к ребрам.

Другие типы поляризационных призм, показанные на рис. 6.14 и 6.15, также изготовляются из исландского шпата. Пунктирная линия на рис. 6.14 указывает направление оптической оси. Обе половинки соединены воздушной прослойкой АА'; отношение ребер АС'/АС=0,9. При подходящем угле падения света на призму луч обыкновенный претерпевает полное внутреннее отражение от воздушной прослойки, луч необыкновенный проходит через нее. Апертура падающего светового пучка, при которой свет, проходящий через призму, еще полностью поляризован, составляет всего 8°, что значительно менее выгодно, чем в случае призмы Николя; зато эта призма гораздо короче и, следовательно, дешевле (при заданном сечении). Кроме того, она может применяться для ультрафиолета, так как не имеет склейки из канадского бальзама, поглощающего ультрафиолетовый свет.

В призме, изображенной на рис. 6.15, входная и выходная грани срезаны перпендикулярно к ребрам, что обеспечивает большие удобства в ее использовании. Оптическая ось параллельна АВ. Склейка производится канадским бальзамом или глицерином. Существует довольно много подобных призм разного устройства.

При склейке глицерином (п=1,474), который прозрачен для ближнего ультрафиолета, данные призмы следующие:

Призма указанного типа делается и с воздушной прослойкой (Глан); ее данные: a=50°, АС'/АС=0,85, апертура 8°6'; она пригодна для ультрафиолета.

Рис. 6.16. Двоякопреломляющая призма из исландского шпата и стекла.

б. Двоякопреломляющие призмы. 1. Призма из исландского шпата и стекла (рис. 6.16). Оптическая ось перпендикулярна к плоскости чертежа, п_о=1,66, п_стекла=1,49, п_е=1,486. Луч обыкновенный преломляется в шпате и стекле два раза и сильно отклоняется. Луч необыкновенный выходит почти без отклонения, так как показатель преломления стекла выбран близким к п_е.

2. Призмы из двух кусков исландского шпата с различным направлением оптических осей.

Устройство и действие их понятны из рис. 6.17. Различие в ориентировке оптических осей влияет на угол расхождения между лучами. Допустимая апертура падающего пучка во всех этих призмах весьма невелика. Иногда двоякопреломляющие призмы делают из кварца; тогда, конечно, из-за меньшего различия между п_о и п_е углы разведения световых пучков о и е получаются значительно меньше.

в. Дихроичные пластинки. На ином принципе основаны поляризационные приспособления, простейшим представителем которых является турмалин. Турмалин представляет собой двоякопреломляющий кристалл, в котором один из лучей (обыкновенный) поглощается значительно сильнее, чем другой. Поэтому из пластинки турмалина оба луча, поляризованных во взаимно перпендикулярных плоскостях, выходят с весьма различной интенсивностью, и прошедший через нее свет оказывается частично поляризованным. Если взять достаточно толстую (около 1 мм) пластинку турмалина, то в случае видимого света обыкновенный луч практически целиком поглощается и вышедший свет будет плоскополяризованным.

Для некоторых участков видимого спектра и необыкновенный луч обнаруживает заметное поглощение, и поэтому турмалин при выбранной толщине оказывается окрашенным; турмалин является не только поляризатором, но и светофильтром, практически пропускающим зелено-желтую область видимого спектра. Это обстоятельство является, конечно, крупным недостатком турмалина как поляризующего приспособления, но, с другой стороны, допустимая апертура пучка падающих на него лучей весьма значительна, что иногда играет важную роль.

Рис. 6.17. Различные двоякопреломляющие призмы из исландского шпата. а - призма Рошона: угол между лучами о и е зависит от преломляющего угла призмы, луч о - ахроматичен; б - призма Сенармона: угол АСВ близок к 45е, что позволяет экономно использовать исходный кристалл, разрезав его вдоль оси СВ и склеивая вдоль естественной грани АС; в - призма Волластона; она обеспечивает симметричное разведение лучей; угол между о и е примерно в два раза больше, чем в призме Рошона, но оба луча обнаруживают хроматизм.

Различие в поглощении лучей разной поляризации влечет за собой различие в поглощении естественного света в зависимости от направления его распространения, ибо от этого последнего зависит ориентация электрического вектора волны относительно кристаллографических направлений. Такое различие в поглощении, зависящее, кроме того, от длины волны, приводит к тому, что кристалл по разным направлениям оказывается различно окрашенным. Это явление носит название дихроизма (или, лучше, плеохроизма - многоцветности) и в большей или меньшей степени характеризует, по-видимому, все двоякопреломляющие кристаллы. Оно было открыто Кордье (1809 г.) на минерале, названном кордиеритом, Дихроизм турмалина был обнаружен Био и Зеебеком (1816 г.).

Особое значение приобрели дихроичные вещества в последнее время благодаря изобретению поляроидов. Поляроид представляет собой пленку очень сильно дихроичного кристалла - герапатита (периодат бисульфата хинина), полученного Герапатом в 1852 г. Чешуйка герапатита толщиной около 0,1 мм практически нацело поглощает один из лучей, являясь уже в таком тонком слое совершенным линейным поляризатором.

Было предложено несколько способов получения довольно больших поверхностей, покрытых мелкими, одинаково ориентированными кристалликами герапатита и представляющих, таким образом, поляризационное приспособление с большой площадью. Листы целлулоида, обработанные по такому методу, были выпущены в продажу в 1935 г. под названием поляроидов. В настоящее время существует несколько разновидностей дихроичных пластин, изгсь. товленных по типу поляроидов, с использованием как герапатита, так и других соединений, а также в виде больших (с линейным размером до 60 мм) кристаллических пластинок герапатита и т. д. Недостатком дихроичных пластин является меньшая по сравнению с призмами из исландского шпата прозрачность и некоторая ее селективность, т.е. зависимость поглощения от длины волны, так что современные поляроиды пропускают фиолетовую, а также красную области спектра поляризованными лишь частично. Эти недостатки, однако, для многих практических целей искупаются возможностью пользоваться в качестве поляроида дешевым поляризационным приспособлением не только с апертурой, близкой к 180°, но и с очень большой поверхностью (в несколько квадратных дециметров). Одно из применений поляроиды нашли в автодорожном деле для защиты шофера от слепящего действия фар встречных машин.

Поляризационные приборы - оптические приборы для обнаружения, анализа, получения и преобразования поляризованного оптического излучения, а также для разл. исследований и измерений, использующих явление поляризации света. К простейшим устройствам для получения и преобразования поляризов. света относятся поляризаторы (поляризационные приборы), фазовые пластинки (ФП), оптические компенсаторы, деполяризаторы, оптические стопы и др.

Процессы получения и преобразования поляризованного света основаны на взаимодействиях света с веществом, нарушающих осевую симметрию светового луча. Для получения полностью или частично поляризованного света используется одно из трёх физических явлений: поляризация при отражении или преломлении света на границе раздела двух изотропных сред с различными показателями преломления, линейный дихроизм и двойное лучепреломление .В первом случае анизотропия взаимодействия света со средой определяется наличием выделенной плоскости падения света и различием коэф. отражения для компонент светового луча, поляризованных параллельно и перпендикулярно этой плоскости (см. Френеля

формулы). При нормальном падении света на поверхность раздела (когда положение плоскости падения не определено) аксиальная симметрия взаимодействия света со средой не нарушается и поляризац. преобразования светового пучка не происходит. В соответствии с ф-лами Френеля степень поляризации отражённой и преломлённой компонент светового пучка зависит от угла падения. Если световой луч падает на границу раздела под углом Брюстера (см. Брюстера закон), то отражённый свет оказывается полностью поляризованным. На этом основано действие отражательных поляризационные приборов. Основной недостаток отражательных поляризационных приборов - малость коэф. отражения - устраняется при использовании многослойных диэлектрич. покрытий (интерференционные поляризаторы). Однако при этом сохраняются общие для всех отражательных поляризаторов недостатки - сильная зависимость степени поляризации от угла падения (малая угл. апертура) и от длины волны света (хроматизм).

Луч, преломлённый на границе раздела, поляризуется лишь частично, но при угле падения, равном углу Брюстера, компонента луча, поляризованная в плоскости падения, проходит через границу раздела без потерь. Т.о., пропуская свет последовательно через неск. прозрачных плоскопараллельных пластинок, можно достичь значит. степени поляризации прошедшего пучка практически без ослабления интенсивности одной из поляризац. компонент (см. Стопа в оптике).

Аксиальная симметрия взаимодействия света со средой может нарушаться вследствие оптической анизотропии самой среды. При этом в области полос поглощения света оптически анизотропные среды неодинаково поглощают обыкновенный и необыкновенный лучи (линейный дихроизм). При достаточной величине разности соответствующих оптич. плотностей одна из поляризац. компонент светового пучка может поглотиться практически полностью, и прошедший через среду свет приобретает высокую степень линейной поляризации. Такие поляризаторы наз. дихроичными. Наиб. эффективными и практически единственными применяемыми в наст. время дихроичными поляризаторами являются поляроиды .Достоинствами поляроидов являются компактность, большая угл. апертура и высокая поляризующая способность, недостатками - низкая лучевая прочность и сильный хроматизм.

В области прозрачности для оптически анизотропных сред (кристаллов) характерно двойное лучепреломление, проявляющееся, в частности, в различии направлений групповых скоростей двух ортогонально поляризованных компонент распространяющегося по кристаллу светового луча. При пропускании узкого светового луча через соответствующим образом вырезанную пластинку оптически анизотропного кристалла на выходе из пластинки (при достаточной величине двупреломле-ния) световой луч расщепится на два луча, линейно поляризованных во взаимно перпендикулярных направлениях (рис. 1).

Рис. 1. Поляризация света с помощью двупреломляю-щего кристалла: направления электрических колебаний указаны стрелками (колебания в плоскости рисунка) и точками (перпендикулярно плоскости рисунка); о и е - обыкновенный и необыкновенный лучи.

Этот способ применяется для поляризации узконаправленных пучков малого сечения (напр., излучение лазера) и требует использования материалов с высоким двупреломленнем (типа исландского шпата). Более совершенными поляризаторами, основанными на явлении двойного лучепреломления, служат поляризационные призмы (ПП), проходя через к-рые две поляризац. компоненты светового луча в общем случае не сохраняют направления распространения, отклоняясь на разл. углы. В однолучевых ПП одна из компонент луча испытывает полное внутреннее отражение на наклонной границе раздела составных частей призмы и обычно гасится её чернёной поверхностью. Вторая поляризац. компонента проходит через призму без изменения направления распространения. Двулучевые ППрасщепляют исходный световой пучок на два линейно поляризованных, распространяющихся в разл. направлениях. ПП характеризуются широким спектральным диапазоном рабочих частот, высокой поляризующей способностью и лучевой прочностью.

Циркулярные и эллиптич. поляризаторы существенно отличаются от линейных из-за отсутствия сред с циркулярной пли эллиптич. анизотропией, сравнимой по величине с линейной. Обычно циркулярный поляризатор представляет собой комбинацию последовательно расположенных линейного поляризатора и четвертьволновой ФП, вносящей фазовый сдвигмежду двумя ортогонально поляризованными компонентами световой волны и преобразующей линейно поляризованный свет в циркулярно поляризованный. Двулучепреломляющие ФП изготовляются из материалов как с естественной, так и с индуцированной оптич. анизотропией; отражат. ФП (напр., ромб Френеля, рис. 2) - из оптически изотропных материалов, принцип их действия основан на изменении поляризац. состояния света при полном внутр. отражении. Преимуществом отражат. ФП перед двупреломляющими является слабая зависимость фазового сдвига от длины волны (ахроматизм).

Рис. 2. Ромб Френеля. Значения углов указаны для отношения показателей преломления двух сред, равного 1,51.

Все поляризаторы (линейные, циркулярные, эллиптич.) могут использоваться и как анализаторы; при этом последовательность расположения ФП и линейного поляризатора в составных эллиптич. и циркулярных поляризаторов инвертируется.

Деполяризация света обычно достигается не путём истинного устранения корреляции между его поляризац. компонентами (это практически невозможно), а путём получения излучения, к-рое в конкретных условиях данной задачи не проявляет своих поляризац. свойств. В качестве деполяризаторов для световых пучков широкого спектрального состава могут использоваться сильнохроматич. ФП, создающие излучение со спектрально-осциллирующим состоянием поляризации. При измерениях с невысоким временным разрешением деполяризация может достигаться ВЧ-модуля-цией состояния поляризации пучка. При работе с широкими световыми пучками деполяризаторами могут служить сильнохроматич. ФП переменной толщины (напр., клиновидные), создающие усредняющийся по всему сечению тонкий полярнзац. рельеф светового пучка. В нек-рых случаях в качестве линейного деполяризатора, устраняющего лишь линейную поляризац. анизотропию светового луча, может применяться циркулярный поляризатор, а в качестве циркулярного деполяризатора - линейный поляризатор.

Для поляризац. модуляции света обычно используются эффекты наведённой оптич. анизотропии (Керра эффект, Поккельса эффект, Фарадея эффект, фотоупругость)в условиях модуляции внеш. возмущения (электрич. поля, маги, поля, деформации), приложенного к оптич. среде. Возникающая при этом модуляция фазовых соотношений между поляризац. компонентами светового пучка приводит к модуляции его поляризац. состояния при сохранении полной интенсивности. Поляризац. модуляторы служат основой для мн. модуляторов интенсивности света.

Приборы для поляризационно-оптических исследований, несмотря на их многообразие, основаны на преобразовании поляризац. характеристик излучения в амплитудные. Любой фотоприёмник (в т. ч. и глаз) реагирует на интенсивность излучения, и конечным этапом поляризац. измерений является измерение интенсивности света. Простейшее преобразование поляризац. состояния света (азимута плоскости поляризации ) в интенсивность описывается Малюса законом и реализуется при пропускании линейно поляризованного излучения через линейный анализатор.

Среди сложных поляризационных приборов с визуальной регистрацией наиб. известен поляризационный микроскоп ,широко применяемый для определения величины и характера анизотропии кристаллич. сред и жидких кристаллов. Для изучения механич. напряжений в конструкциях используется поляризац--оптич. метод исследования напряжений.

Для прецизионных измерений оптич. анизотропии и её зависимости от длины волны служат автоматические поляризационные приборы с фотоэлектрич. регистрацией. Количеств. анализ анизотропии сводится к сопоставлению оптич. свойств среды в двух ортогональных поляризациях путём поляризац. модуляции света. При измерениях оптич. анизотропии, наведённой в среде внеш. возмущением, обычно модулируют это возмущение, и измерение сводится к регистрации противофазной модуляции интенсивностей двух поляризац. компонент пучка на частоте модуляции возмущения. Для повышения чувствительности измерений часто применяют балансные схемы фоторегистрацип (рис. 3).

Рис. 3. Балансная схема регистрации разности интенсивностей двух ортогонально поляризованных компонент светового луча.

Две поляризац. компоненты пучка разделяются с помощью ФП и двулу-чевой ПП и поступают на два фотоприёмника, включённых так, что их фототеки на выходе схемы (нагрузке R) вычитаются. При этом регистрируемый сигнал противофазной модуляции интенсивностей компонент удваивается, а сфазиров. колебания интенсивности, связанные с флуктуациями интенсивности света, скомпенсируют друг друга, что значительно улучшает отношение сигнал/шум.

Поляризационные приборы для измерений вращения плоскости поляризации в средах с естественной и наведённой магн. полем оптич. активностью (поляриметры)и дисперсии этого вращения (спектрополяриметры)играют существ. роль в физ. исследованиях твёрдых тел, а также в хим. и биол. исследованиях. Применение в поляриметрах лазерных источников света позволило достичь чувствительности к углу вращения плоскости поляризации До град.

Для обнаружения и количеств. определения поляризации света используются полярископы .Предельно обнаруживаемая примесь поляризов. света зависит от его интенсивности и практически достигает относит. значений

Поляризационные приборы широко применяются в науч. исследованиях электронной структуры атомов, молекул и твёрдых тел, электрич. и магн. свойств разл. сред, поверхностных явлений и оптич. свойств тонких плёнок (см. Эллипсо-метрия), для регистрации статич. механич. напряжений, а также акустич. и ударных волн в прозрачных средах, при изучении диффузии макромолекул в растворах, для определения содержания оптически активных молекул в растворах (см. Сахариметрия)и т. д. Принципы поляризац. оптики используются в приборах для геодезич. измерений, в системах оптической локации н оптической связи, в схемах управления лазерным излучением, в скоростной фото- и киносъёмке и пр.

Литература по поляризационным приборам

Ахиезер А. И., Берестецкий В. Б., Квантовая электродинамика, 4 изд., М., 1981;
Феофилов П. П., Поляризованная люминесценция атомов, молекул и кристаллов, М., 1959;
Шерклифф У., Поляризованный свет, пер. с англ., М., 1965;
Борн М., Вольф Э., Основы оптики, пер. с англ., 2 изд., М., 1973;
Джеррард А., Беrч Д ж. М., Введение в матричную оптику, пер. с англ., М., 1978;
Аззам Р., Башара Н., Эллипсометрия и поляризованный свет, пер. с англ., М., 1981.

Знаете ли Вы, что такое "Большой Взрыв"?
Согласно рупору релятивистской идеологии Википедии "Большой взрыв (англ. Big Bang) - это космологическая модель, описывающая раннее развитие Вселенной, а именно - начало расширения Вселенной, перед которым Вселенная находилась в сингулярном состоянии. Обычно сейчас автоматически сочетают теорию Большого взрыва и модель горячей Вселенной, но эти концепции независимы и исторически существовало также представление о холодной начальной Вселенной вблизи Большого взрыва. Именно сочетание теории Большого взрыва с теорией горячей Вселенной, подкрепляемое существованием реликтового излучения. "
В этой тираде количество нонсенсов (бессмыслиц) больше, чем количество предложений, иначе просто трудно запутать сознание обывателя до такой степени, чтобы он поверил в эту ахинею.
На самом деле взорваться что-либо может только в уже имеющемся пространстве.
Без этого никакого взрыва в принципе быть не может, так как "взрыв" - понятие, применимое только внутри уже имеющегося пространства. А раз так, то есть, если пространство вселенной уже было до БВ, то БВ не может быть началом Вселенной в принципе. Это во-первых.
Во-вторых, Вселенная - это не обычный конечный объект с границами, это сама бесконечность во времени и пространстве. У нее нет начала и конца, а также пространственных границ уже по ее определению: она есть всё (потому и называется Вселенной).
В третьих, фраза "представление о холодной начальной Вселенной вблизи Большого взрыва" тоже есть сплошной нонсенс.
Что могло быть "вблизи Большого взрыва", если самой Вселенной там еще не было? Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

предназначаются для обнаружения, анализа, получения и преобразования поляризованного оптического излучения (См. Оптическое излучение) (света), а также для различных исследований и измерений, основанных на явлении поляризации света (См. Поляризация света). К 1-й из двух категорий, на которые разделяют П. п., относятся простейшие устройства для получения и преобразования поляризованного света — линейные и циркулярные Поляризаторы (П), фазовые пластинки, компенсаторы оптические (См. Компенсатор оптический), деполяризаторы и пр. 2-я категория П. п. — более сложные конструкции и установки для количественных поляризационно-оптических исследований. В качестве элементов в них входят П. п. 1-й категории, а также Приёмники света, Монохроматоры, вспомогательные электронные устройства и многие др.

Простейшие поляризационные устройства. В П для получения полностью или частично поляризованного света используется одно из трёх физических явлений: 1) поляризация при отражении света (См. Отражение света) или преломлении света (См. Преломление света) на границе раздела двух прозрачных сред; 2) линейны и дихроизм — одна из форм Плеохроизма; 3) Двойное лучепреломление. Свет, отражённый от поверхности, разделяющей две среды с разными преломления показателями (См. Преломления показатель) n, всегда частично поляризован. Если же луч света падает на границу раздела под углом, тангенс которого равен отношению абсолютных n 2-й и 1-й сред (их относительный n), то отражённый луч поляризован полностью (см. Брюстера закон). Недостатки отражательных П — малость коэффициента отражения и сильная зависимость степени поляризации р от угла падения и длины световой волны. Преломленный луч также частично поляризован, причём его р монотонно возрастает с увеличением угла падения. Пропуская свет последовательно через несколько прозрачных плоскопараллельных пластин, можно достичь того, что р прошедшего света будет значительна (см. Стопа в оптике).

Среды, обладающие оптической анизотропией (См. Оптическая анизотропия), по-разному поглощают лучи различных поляризаций. В частности, в областях собственных и примесных полос поглощения света (См. Поглощение света) двулучепреломляющие среды неодинаково поглощают обыкновенный и необкновенный лучи (см. Кристаллооптика); это и есть их линейный дихроизм. Если толщина пластинки, вырезанной из анизотропного кристалла (с полосами поглощения в нужной области спектра) параллельно его оптической оси (См. Оптическая ось), достаточна, чтобы один из лучей поглотился практически нацело, то прошедший через пластинку свет будет полностью поляризован. Такие П называют дихроичными. К дихроичным П относятся и Поляроиды, поглощающее вещество которых может быть как кристаллическим, так и некристаллическим. Важные преимущества поляроидов — компактность, большие рабочие апертуры (максимальные углы раствора сходящегося или расходящегося падающего пучка, при которых прошедший свет ещё поляризован полностью) и практически полное отсутствие ограничений в размере.

П, действие которых основано на явлении двойного лучепреломления, подробно описаны в ст. Поляризационные призмы. Их апертуры меньше, чем у поляроидов, а габариты, вес и стоимость больше; однако они всё же незаменимы в ультрафиолетовой области спектра и при работе с мощными потоками оптического излучения.

Пластинки из оптически анизотропных материалов, вносящие сдвиг фазы (См. Фаза) между двумя взаимно перпендикулярными компонентами электрического вектора Е проходящего через них излучения (соответствующими двум линейным поляризациям), называют фазовыми, или волновыми, пластинками (ФП) и предназначены для изменения состояния поляризации излучения. Так, циркулярные или эллиптическимие П обычно представляют собой совокупность линейного П и ФП. Для получения света, поляризованного по кругу (циркулярно), применяют ФП, вносящую сдвиг фазы в 90° (пластинка четверть длины волны, см. Компенсатор оптический). Двулучепреломляющие ФП изготовляют как из материалов с естественной оптической анизотропией (например, кристаллов), так и из веществ, анизотропия которых индуцируется приложенным извне воздействием — электрическим полем, механическим напряжением и пр. (см. Керра ячейка, Фотоупругость, Электрооптика). Применяются также отражательные ФП (например, ромб Френеля, рис. 1); принцип их действия основан на изменении состояния поляризации света при его полном внутреннем отражении (См. Полное внутреннее отражение). Преимуществом отражательных ФП перед двупреломляющими является почти полное отсутствие зависимости фазового сдвига от длины волны.

Все П (линейные, циркулярные, эллиптические) могут использоваться не только как П в собственном смысле слова (для получения света требуемой поляризации), но и для анализа состояния поляризации света, т. е. как Анализаторы. Анализ эллиптически поляризованного света производят с помощью компенсаторов разности хода (См. Разность хода), простейшим из которых является упомянутая выше четвертьволновая ФП. Часто возникающую проблему деполяризации частично поляризованного излучения обычно решают не истинной деполяризацией (это — исключительно сложная задача), а сводят её к созданию тонкой пространственной, спектральной или временной поляризационной структуры светового пучка.

Приборы для поляризационно-оптических исследований отличает чрезвычайное разнообразие сфер применения, конструктивного оформления и принципов действия. Их используют для фотометрических и пирометрических измерений, кристаллооптических исследований, изучения механических напряжений в конструкциях (см. Поляризационно-оптический метод исследования напряжений), в микроскопии, в поляриметрии (См. Поляриметрия) и сахариметрии (См. Сахариметрия), в скоростной фото- и киносъёмке, геодезических устройствах, в системах оптической локации (См. Оптическая локация) и оптической связи (См. Оптическая связь), в схемах управления Лазеров, для физических исследований электронной структуры атомов, молекул и твёрдых тел и др. Описанию многих из этих приборов посвящены отдельные статьи. Поэтому ниже следует лишь краткий обзор некоторых основных классов подобных приборов.

Элементом большинства П. п. является схема, состоящая из последовательно расположенных на одной оси линейного П и анализатора. Если их плоскости поляризации (См. Плоскость поляризации) взаимно перпендикулярны, схема не пропускает света (установка на гашение). Изменение угла между этими плоскостями приводит к изменению интенсивности проходящего через систему света по Малюса закону (пропорционально квадрату косинуса угла). Особое удобство этой схемы для сравнения и измерения интенсивностей световых потоков обусловило её преимущественное применение в фотометрических П. п. — Фотометрах и Спектрофотометрах (как с визуальной, так и с фотоэлектрической регистрацией). П. п. представляют собой основные элементы оборудования для кристаллооптических и иных исследований сред, обладающих оптической анизотропией — естественной или наведённой. При таких исследованиях широко применяются поляризационные микроскопы (см. Микроскоп), позволяющие на основе визуальных наблюдений делать выводы о характере и величине оптической анизотропии вещества. Для прецизионного анализа оптической анизотропии и её зависимости от длины волны излучения применяются автоматические приборы с фотоэлектрической регистрацией. Практически всегда при количественном анализе анизотропии требуется сопоставить оптические свойства среды для двух ортогональных поляризаций — линейных, если измеряется линейный дихроизм или линейное двулучепреломление, и круговых при измерении циркулярного (кругового) дихроизма или вращения плоскости поляризации (См. Вращение плоскости поляризации). Это сопоставление в электронной схеме прибора производится на достаточно высокой частоте, удобной для усиления сигнала и подавления шумов. Поэтому П. п. такого назначения часто включают поляризационный модулятор (см. Модуляция света).

П. п. служат для обнаружения и количественного определения степени поляризации частично поляризованного света. Простейшими из таких П. п. являются полярископы — двулучепреломляющие пластинки, в которых используется Интерференция света в сходящихся поляризованных лучах (хроматическая поляризация, см. Поляризация света). Типичный полярископ — пластинка Савара — показан на рис. 2. Самые точные из полярископов позволяют обнаружить примесь поляризованного света к естественному, составляющую доли процента.

Чрезвычайно существенную роль в химических и биофизических исследованиях играет обширный класс П. п., служащий для измерения вращения плоскости поляризации в средах с естественной или наведённой магнитным полем оптической активностью (См. Оптическая активность) — Поляриметры — и дисперсии этого вращения — спектрополяриметры. Относительно простыми, но практически очень важными П. и. являются Сахариметры — приборы для измерения содержания сахаров и некоторых др. оптически-активных веществ (См. Оптически-активные вещества) в растворах.

Лит.: Шишловский А. А., Прикладная физическая оптика, М., 1961; Меланхолин Н. М., Грум-Гржимайло С. В., Методы исследования оптических свойств кристаллов, М., 1954; Васильев Б. И., Оптика поляризационных приборов, М., 1969.

Рис. 1. Ромб Френеля, вырезанный из оптического стекла. При близком к нормальному падении луча света, поляризованного линейно под углом 45° к плоскости падения, линейные составляющие луча, поляризованные параллельно и перпендикулярно этой плоскости, при каждом из двух полных внутренних отражений приобретают разность фаз в 1 /₈ периода световой волны. Итоговая разность фаз в 1 /₄ периода (90°) даёт луч, поляризованный по кругу (циркулярно).

Рис. 2. Полярископ Савара состоит из двух склеенных пластинок кристаллического кварца одинаковой толщины d, вырезанных так, что их оптические оси составляют с осью полярископа углы в 45°, и жестко связанного с пластинкой Савара анализатора, плоскость поляризации которого направлена под 45° к главным сечениям этой пластинки. На рис. изображена только пластинка Савара. При падении частично поляризованного света в поле зрения наблюдаются интерференционные полосы. В случае полностью неполяризованного света полосы отсутствуют при любой ориентации полярископа.

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .

приборы, предназначаются для обнаружения, анализа, получения и преобразования поляризованного оптического излучения (света), а также для различных исследований и измерений, основанных на явлении поляризации света . К 1-й из двух категорий, на которые разделяют П. п., относятся простейшие устройства для получения и преобразования поляризованного света - линейные и циркулярные поляризаторы (П), фазовые пластинки, компенсаторы оптические , деполяризаторы и пр. 2-я категория П. п. - более сложные конструкции и установки для количественных поляризационно-оптических исследований. В качестве элементов в них входят П. п. 1-й категории, а также приёмники света , монохроматоры , вспомогательные электронные устройства и многие др.

Простейшие поляризационные устройства. В П для получения полностью или частично поляризованного света используется одно из трёх физических явлений: 1) поляризация при отражении света или преломлении света на границе раздела двух прозрачных сред; 2) линейны и дихроизм - одна из форм плеохроизма ; 3) двойное лучепреломление . Свет, отражённый от поверхности, разделяющей две среды с разными преломления показателями n, всегда частично поляризован. Если же луч света падает на границу раздела под углом, тангенс которого равен отношению абсолютных n 2-й и 1-й сред (их относительный n ) , то отражённый луч поляризован полностью (см. Брюстера закон ) . Недостатки отражательных П - малость коэффициента отражения и сильная зависимость степени поляризации р от угла падения и длины световой волны. Преломленный луч также частично поляризован, причём его р монотонно возрастает с увеличением угла падения. Пропуская свет последовательно через несколько прозрачных плоскопараллельных пластин, можно достичь того, что р прошедшего света будет значительна (см. Стопа в оптике).

Среды, обладающие оптической анизотропией , по-разному поглощают лучи различных поляризаций. В частности, в областях собственных и примесных полос поглощения света двулучепреломляющие среды неодинаково поглощают обыкновенный и необкновенный лучи (см. Кристаллооптика ) ; это и есть их линейный дихроизм. Если толщина пластинки, вырезанной из анизотропного кристалла (с полосами поглощения в нужной области спектра) параллельно его оптической оси , достаточна, чтобы один из лучей поглотился практически нацело, то прошедший через пластинку свет будет полностью поляризован. Такие П называют дихроичными. К дихроичным П относятся и поляроиды , поглощающее вещество которых может быть как кристаллическим, так и некристаллическим. Важные преимущества поляроидов - компактность, большие рабочие апертуры (максимальные углы раствора сходящегося или расходящегося падающего пучка, при которых прошедший свет ещё поляризован полностью) и практически полное отсутствие ограничений в размере.

П, действие которых основано на явлении двойного лучепреломления, подробно описаны в ст. Поляризационные призмы . Их апертуры меньше, чем у поляроидов, а габариты, вес и стоимость больше; однако они всё же незаменимы в ультрафиолетовой области спектра и при работе с мощными потоками оптического излучения.

Пластинки из оптически анизотропных материалов, вносящие сдвиг фазы между двумя взаимно перпендикулярными компонентами электрического вектора Е проходящего через них излучения (соответствующими двум линейным поляризациям), называют фазовыми, или волновыми, пластинками (ФП) и предназначены для изменения состояния поляризации излучения. Так, циркулярные или эллиптическимие П обычно представляют собой совокупность линейного П и ФП. Для получения света, поляризованного по кругу (циркулярно), применяют ФП, вносящую сдвиг фазы в 90| (пластинка четверть длины волны, см. Компенсатор оптический ) . Двулучепреломляющие ФП изготовляют как из материалов с естественной оптической анизотропией (например, кристаллов), так и из веществ, анизотропия которых индуцируется приложенным извне воздействием - электрическим полем, механическим напряжением и пр. (см. Керра ячейка , Фотоупругость , Электрооптика ) . Применяются также отражательные ФП (например, ромб Френеля, рис. 1 ); принцип их действия основан на изменении состояния поляризации света при его полном внутреннем отражении . Преимуществом отражательных ФП перед двупреломляющими является почти полное отсутствие зависимости фазового сдвига от длины волны.

Все П (линейные, циркулярные, эллиптические) могут использоваться не только как П в собственном смысле слова (для получения света требуемой поляризации), но и для анализа состояния поляризации света, т. е. как анализаторы . Анализ эллиптически поляризованного света производят с помощью компенсаторов разности хода , простейшим из которых является упомянутая выше четвертьволновая ФП. Часто возникающую проблему деполяризации частично поляризованного излучения обычно решают не истинной деполяризацией (это - исключительно сложная задача), а сводят её к созданию тонкой пространственной, спектральной или временной поляризационной структуры светового пучка.

Приборы для поляризационно-оптических исследований отличает чрезвычайное разнообразие сфер применения, конструктивного оформления и принципов действия. Их используют для фотометрических и пирометрических измерений, кристаллооптических исследований, изучения механических напряжений в конструкциях (см. Поляризационно-оптический метод исследования напряжений), в микроскопии, в поляриметрии и сахариметрии , в скоростной фото- и киносъёмке, геодезических устройствах, в системах оптической локации и оптической связи , в схемах управления лазеров , для физических исследований электронной структуры атомов, молекул и твёрдых тел и др. Описанию многих из этих приборов посвящены отдельные статьи. Поэтому ниже следует лишь краткий обзор некоторых основных классов подобных приборов.

Элементом большинства П. п. является схема, состоящая из последовательно расположенных на одной оси линейного П и анализатора. Если их плоскости поляризации взаимно перпендикулярны, схема не пропускает света (установка на гашение). Изменение угла между этими плоскостями приводит к изменению интенсивности проходящего через систему света по Малюса закону (пропорционально квадрату косинуса угла). Особое удобство этой схемы для сравнения и измерения интенсивностей световых потоков обусловило её преимущественное применение в фотометрических П. п. - фотометрах и спектрофотометрах (как с визуальной, так и с фотоэлектрической регистрацией). П. п. представляют собой основные элементы оборудования для кристаллооптических и иных исследований сред, обладающих оптической анизотропией - естественной или наведённой. При таких исследованиях широко применяются поляризационные микроскопы (см. Микроскоп ) , позволяющие на основе визуальных наблюдений делать выводы о характере и величине оптической анизотропии вещества. Для прецизионного анализа оптической анизотропии и её зависимости от длины волны излучения применяются автоматические приборы с фотоэлектрической регистрацией. Практически всегда при количественном анализе анизотропии требуется сопоставить оптические свойства среды для двух ортогональных поляризаций - линейных, если измеряется линейный дихроизм или линейное двулучепреломление, и круговых при измерении циркулярного (кругового) дихроизма или вращения плоскости поляризации . Это сопоставление в электронной схеме прибора производится на достаточно высокой частоте, удобной для усиления сигнала и подавления шумов. Поэтому П. п. такого назначения часто включают поляризационный модулятор (см. Модуляция света ) .

П. п. служат для обнаружения и количественного определения степени поляризации частично поляризованного света. Простейшими из таких П. п. являются полярископы - двулучепреломляющие пластинки, в которых используется интерференция света в сходящихся поляризованных лучах (хроматическая поляризация, см. Поляризация света ) . Типичный полярископ - пластинка Савара - показан на рис. 2 . Самые точные из полярископов позволяют обнаружить примесь поляризованного света к естественному, составляющую доли процента.

Чрезвычайно существенную роль в химических и биофизических исследованиях играет обширный класс П. п., служащий для измерения вращения плоскости поляризации в средах с естественной или наведённой магнитным полем оптической активностью - поляриметры - и дисперсии этого вращения - спектрополяриметры. Относительно простыми, но практически очень важными П. и. являются сахариметры - приборы для измерения содержания сахаров и некоторых др. оптически-активных веществ в растворах.

Лит.: Шишловский А. А., Прикладная физическая оптика, М., 1961; Меланхолин Н. М., Грум-Гржимайло С. В., Методы исследования оптических свойств кристаллов, М., 1954; Васильев Б. И., Оптика поляризационных приборов, М., 1969.

оптич. приборы для обнаружения, анализа, получения и преобразования поляризованного оптического излучения (света), а также для разл. исследований и измерений, основанных на явлении поляризации света. Простейшие устройства для получения и преобразования поляризованного света — линейные и циркулярные поляризаторы (П), фазовые пластинки, компенсаторы оптические, деполяризаторы и пр. В более сложные конструкции и установки для количеств. поляризационно-оптич. исследований, кроме перечисленных выше устройств, входят также приёмники света, монохроматоры, разл. электронные приборы и др.

Свет, отражённый от поверхности, разделяющей две среды с разными преломления показателями n, всегда частично поляризован. Если же луч света падает на границу раздела под углом Брюстера (см. БРЮСТЕРА ЗАКОН), то отражённый луч поляризован полностью. Недостатки отражат. П.— малость коэфф. отражения и сильная зависимость степени поляризации p от угла падения и длины световой волны.Преломлённый луч также частично поляризован, причём его p монотонно возрастает с увеличением угла падения. Пропуская свет последовательно через неск. прозрачных плоскопараллельных пластин, можно достичь того, что p прошедшего света будет значительна (см. СТОПА В ОПТИКЕ).

Среды, обладающие оптической анизотропией в области полос поглощения света, неодинаково поглощают о б ы к н о в е н н ы й и н е о б ы к н о в е н н ы й лучи (линейный дихроизм). Если толщина пластинки, вырезанной из анизотропного кристалла (с полосами поглощения в нужной области спектра) параллельно его оптической оси, достаточна, чтобы один из лучей поглотился практически нацело, то прошедший через пластинку свет будет полностью поляризован. Такие П. наз. дихроичными. К дихроичным П. относятся, в частности, поляроиды. П., действие к-рых основано на явлении двойного лучепреломления, описаны в ст. Поляризационные призмы. Они незаменимы в УФ области спектра и при работе с мощными потоками оптич. излучения.

Пластинки из оптически анизотропных материалов, вносящие сдвиг фазы между двумя взаимно перпендикулярными компонентами электрич. вектора E проходящего через них излучения, наз. ф а з о в ы м и, или в о л н о в ы м и, пластинками (ФП) и предназначены для изменения состояния поляризации излучения. Так, циркулярные или эллиптич. Ц. обычно представляют собой совокупность линейного П. и ФП. Для получения света, поляризованного по кругу (циркулярно), применяют ФП, вносящую сдвиг фазы в 90° (п л а с т и н к а ч е т в е р т ь д л и н ы в о л н ы; (см. КОМПЕНСАТОР ОПТИЧЕСКИЙ). Двулучепреломляющие ФП изготовляют из материалов как с естественной, так и с индуцированной оптич. анизотропией. Применяются также отражат. ФП (напр., р о м б Ф р е н е л я), принцип действия к-рых основан на изменении состояния поляризации света при его полном внутреннем отражении. Преимуществом отражат. ФП перед двупреломляющими явл. почти полное отсутствие зависимости фазового сдвига от длины волны. Все П. (линейные, циркулярные, эллиптич.) могут использоваться и как анализаторы. Анализ эллиптически поляризованного света производят с помощью компенсаторов разности хода.

Приборы для поляризационно-оптич. исследований отличает чрезвычайное разнообразие сфер применения, конструктивного оформления и принципов действия. Их используют для фотометрич. и пирометрич. измерений, кристаллооптич. исследований, изучения механич. напряжений в конструкциях (см. ПОЛЯРИЗАЦИОННО-ОПТИЧЕСКИЙ МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ), в микроскопии, в поляриметрии и сахариметрии, в скоростной фото- и киносъёмке, геодезич. устройствах, в системах оптической локации и оптической связи, в схемах управления лазеров, для физ. исследований электронной структуры атомов, молекул и тв. тел и мн. др.

Элементом большинства П. п. явл. схема, состоящая из последовательно расположенных на одной оси линейного П. и анализатора. Если их плоскости поляризации взаимно перпендикулярны, схема не пропускает свет (установка на гашение). Изменение угла между этими плоскостями приводит к изменению интенсивности проходящего через систему света по Малюса закону. Особое удобство этой схемы для сравнения и измерения интенсивностей световых потоков обусловило её преимуществ. применение в фотометрич. П. п.— фотометрах и с п е к т р о ф о т о м е т р а х (как с визуальной, так и с фотоэлектрич. регистрацией). П. п. представляют собой осн. элементы оборудования для кристаллооптич. исследований сред, обладающих оптич. анизотропией. При таких исследованиях широко применяются поляризац. микроскопы (см. МИКРОСКОП), позволяющие на основе визуальных наблюдений делать выводы о характере и величине оптич. анизотропии в-ва. Для прецизионного анализа оптич. анизотропии и её зависимости от длины волны излучения применяются автоматич. приборы с фотоэлектрич. регистрацией. Практически всегда при количеств. анализе анизотропии требуется сопоставить оптич. св-ва среды для двух ортогональных поляризаций. Это сопоставление в электронной схеме прибора обычно производится на частоте, удобной для усиления сигнала и подавления шумов. Поэтому П. п. такого назначения часто включают поляризац. модулятор (см. МОДУЛЯЦИЯ СВЕТА).

П. п. используются для обнаружения и количеств. определения поляризации света. Простейшие из таких П. п.— полярископы. Предельно обнаруживаемая примесь поляризованного света определяется, в принципе, интенсивностью света, а практически достигает относит. значений =10-8.

Существ. роль в хим. и биофиз. исследованиях играет обширный класс П. п., служащий для измерения вращения плоскости поляризации в средах с естеств. или наведённой магн. полем оптич. активностью (поляриметры) и дисперсии этого вращения (с п е к т р о п о л я р и м е т р ы). Простыми, но практически очень важными П. п. явл. сахариметры — приборы для измерения содержания сахара в. растворах.

Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия . Главный редактор А. М. Прохоров . 1983 .

- оптич. приборы для обнаружения, анализа, получения и преобразования поляризов. оптич. излучения, а также для разл. исследований и измерений, использующих явление поляризации света. К простейшим устройствам для получения и преобразования поляризов. света относятся поляризаторы (П.), фазовые пластинки (ФП), оптич. компенсаторы, деполяризаторы, оптич. стопы и др.

Процессы получения и преобразования поляризов. света основаны на взаимодействиях света с веществом, нарушающих осевую симметрию светового луча. Для получения полностью или частично поляризованного света используется одно из трёх физ. явлений: поляризация при отражении или преломлении света на границе раздела двух изотропных сред с разл. показателями преломления, линейный дихроизм и двойное лучепреломление. В первом случае анизотропия взаимодействия света со средой определяется наличием выделенной плоскости падения света и различием коэф. отражения для компонент светового луча, поляризованных параллельно и перпендикулярно этой плоскости (см. Френеля

формулы). При нормальном падении света на поверхность раздела (когда положение плоскости падения не определено) аксиальная симметрия взаимодействия света со средой не нарушается и поляризац. преобразования светового пучка не происходит. В соответствии с ф-лами Френеля степень поляризации отражённой и преломлённой компонент светового пучка зависит от угла падения. Если световой луч падает на границу раздела под углом Брюстера (см. Брюстера закон), то отражённый свет оказывается полностью поляризованным. На этом основано действие отражательных П. Осн. недостаток отражат. П.- малость коэф. отражения - устраняется при использовании многослойных диэлектрич. покрытий (интерференционные П.). Однако при этом сохраняются общие для всех отражат. П. недостатки - сильная зависимость степени поляризации от угла падения (малая угл. апертура) и от длины волны света (хроматизм).

Аксиальная симметрия взаимодействия света со средой может нарушаться вследствие оптической анизотропии самой среды. При этом в области полос поглощения света оптически анизотропные среды неодинаково поглощают обыкновенный и необыкновенный лучи (линейный дихроизм). При достаточной величине разности соответствующих оптич. плотностей одна из поляризац. компонент светового пучка может поглотиться практически полностью, и прошедший через среду свет приобретает высокую степень линейной поляризации. Такие П. наз. дихроичными. Наиб. эффективными и практически единственными применяемыми в наст. время дихроичными П. являются поляроиды. Достоинствами поляроидов являются компактность, большая угл. апертура и высокая поляризующая способность, недостатками - низкая лучевая прочность и сильный хроматизм.

Этот способ применяется для поляризации узконаправленных пучков малого сечения (напр., излучение лазера) и требует использования материалов с высоким двупреломленнем (типа исландского шпата). Более совершенными П., основанными на явлении двойного лучепреломления, служат поляризационные призмы (ПП), проходя через к-рые две поляризац. компоненты светового луча в общем случае не сохраняют направления распространения, отклоняясь на разл. углы. В однолучевых ПП одна из компонент луча испытывает полное внутреннее отражение на наклонной границе раздела составных частей призмы и обычно гасится её чернёной поверхностью. Вторая поляризац. компонента проходит через призму без изменения направления распространения. Двулучевые ППрасщепляют исходный световой пучок на два линейно поляризованных, распространяющихся в разл. направлениях. ПП характеризуются широким спектральным диапазоном рабочих частот, высокой поляризующей способностью и лучевой прочностью.

Циркулярные и эллиптич. П. существенно отличаются от линейных из-за отсутствия сред с циркулярной пли эллиптич. анизотропией, сравнимой по величине с линейной. Обычно циркулярный П. представляет собой комбинацию последовательно расположенных линейного П. и четвертьволновой ФП, вносящей фазовый сдвиг между двумя ортогонально поляризованными компонентами световой волны и преобразующей линейно поляризованный свет в циркулярно поляризованный. Двулучепреломляющие ФП изготовляются из материалов как с естественной, так и с индуцированной оптич. анизотропией; отражат. ФП (напр., ромб Френеля, рис. 2) - из оптически изотропных материалов, принцип их действия основан на изменении поляризац. состояния света при полном внутр. отражении. Преимуществом отражат. ФП перед двупреломляющими является слабая зависимость фазового сдвига от длины волны (ахроматизм).

Рис. 2. Ромб Френеля. Значения углов указаны для отношения показателей преломления двух сред, равного 1,51.

Все П. (линейные, циркулярные, эллиптич.) могут использоваться и как анализаторы; при этом последовательность расположения ФП и линейного П. в составных эллиптич. и циркулярных П. инвертируется.

Деполяризация света обычно достигается не путём истинного устранения корреляции между его поляризац. компонентами (это практически невозможно), а путём получения излучения, к-рое в конкретных условиях данной задачи не проявляет своих поляризац. свойств. В качестве деполяризаторов для световых пучков широкого спектрального состава могут использоваться сильнохроматич. ФП, создающие излучение со спектрально-осциллирующим состоянием поляризации. При измерениях с невысоким временным разрешением деполяризация может достигаться ВЧ-модуля-цией состояния поляризации пучка. При работе с широкими световыми пучками деполяризаторами могут служить сильнохроматич. ФП переменной толщины (напр., клиновидные), создающие усредняющийся по всему сечению тонкий полярнзац. рельеф светового пучка. В нек-рых случаях в качестве линейного деполяризатора, устраняющего лишь линейную поляризац. анизотропию светового луча, может применяться циркулярный П., а в качестве циркулярного деполяризатора - линейный П.

Для поляризац. модуляции света обычно используются эффекты наведённой оптич. анизотропии ( Керра эффект, Поккельса эффект, Фарадея эффект, фотоупругость )в условиях модуляции внеш. возмущения (электрич. поля, маги, поля, деформации), приложенного к оптич. среде. Возникающая при этом модуляция фазовых соотношений между поляризац. компонентами светового пучка приводит к модуляции его поляризац. состояния при сохранении полной интенсивности. Поляризац. модуляторы служат основой для мн. модуляторов интенсивности света.

Приборы для поляризац.-оптич. исследований, несмотря на их многообразие, основаны на преобразовании поляризац. характеристик излучения в амплитудные. Любой фотоприёмник (в т. ч. и глаз) реагирует на интенсивность излучения, и конечным этапом поляризац. измерений является измерение интенсивности света. Простейшее преобразование поляризац. состояния света (азимута плоскости поляризации ) в интенсивность описывается Малюса законом и реализуется при пропускании линейно поляризованного излучения через линейный анализатор.

Среди сложных П. п. с визуальной регистрацией наиб. известен поляризационный микроскоп, широко применяемый для определения величины и характера анизотропии кристаллич. сред и жидких кристаллов. Для изучения механич. напряжений в конструкциях используется поляризац.-оптич. метод исследования напряжений.

Для прецизионных измерений оптич. анизотропии и её зависимости от длины волны служат автоматич. П. п. с фотоэлектрич. регистрацией. Количеств. анализ анизотропии сводится к сопоставлению оптич. свойств среды в двух ортогональных поляризациях путём поляризац. модуляции света. При измерениях оптич. анизотропии, наведённой в среде внеш. возмущением, обычно модулируют это возмущение, и измерение сводится к регистрации противофазной модуляции интенсивностей двух поляризац. компонент пучка на частоте модуляции возмущения. Для повышения чувствительности измерений часто применяют балансные схемы фоторегистрацип (рис. 3).

П. п. для измерений вращения плоскости поляризации в средах с естественной и наведённой магн. полем оптич. активностью ( поляриметры )и дисперсии этого вращения ( спектрополяриметры )играют существ. роль в физ. исследованиях твёрдых тел, а также в хим. и биол. исследованиях. Применение в поляриметрах лазерных источников света позволило достичь чувствительности к углу вращения плоскости поляризации До град.

Для обнаружения и количеств. определения поляризации света используются полярископы. Предельно обнаруживаемая примесь поляризов. света зависит от его интенсивности и практически достигает относит. значений

П. п. широко применяются в науч. исследованиях электронной структуры атомов, молекул и твёрдых тел, электрич. и магн. свойств разл. сред, поверхностных явлений и оптич. свойств тонких плёнок (см. Эллипсо-метрия), для регистрации статич. механич. напряжений, а также акустич. и ударных волн в прозрачных средах, при изучении диффузии макромолекул в растворах, для определения содержания оптически активных молекул в растворах (см. Сахариметрия )и т. д. Принципы поляризац. оптики используются в приборах для геодезич. измерений, в системах оптической локации н оптической связи, в схемах управления лазерным излучением, в скоростной фото- и киносъёмке и пр. в. с. Запасский.

Лит. см. при ст. Поляризация света.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия . Главный редактор А. М. Прохоров . 1988 .

Читайте также: