Степень поляризации света, закон Малюса

Если частично поляризованный свет пропустить через поляризатор и поворачивать прибор вокруг луча на угол , интенсивность прошедшего света будет меняться от  до .

Степень поляризации света 

Для плоскополяризованного света ,

для естественного света

рис.3.4.1. Колебания амплитуды А, совершающиеся в плоскости, образующей с плоскостью поляризатора угол j, можно разложить на два колебания с амплитудами   и .

 Первое колебание пройдет через прибор, второе будет задержано.

Интенсивность прошедшей волны пропорциональна , т.е. равна , колебание, параллельное плоскости поляризатора, несет долю интенсивности .

В естественном свете все значения  j равновероятны, поэтому доля света, прошедшего через поляризатор, равна среднему значению , т.е.1/2.

 При вращении поляризатора вокруг направления естественного луча интенсивность прошедшего света остается одной и той же, изменяется лишь ориентация плоскости колебаний света, выходящего из прибора.

рис.3.4.2 Пусть на поляризатор падает плоскополяризованный свет амплитуды  и интенсивности .

 Сквозь прибор пройдет составляющая колебания с амплитудой

,

где j  - угол между плоскостью колебаний падающего света и плоскостью поляризатора.

Тогда интенсивность прошедшего света

-  закон Малюса.

Если на пути луча поставить два поляризатора, плоскости которых образуют угол j,  то

• из первого поляризатора выйдет плоскополяризованный свет с интенсивностью

,

где  - интенсивность естественного света,

• а из второго поляризатора выйдет свет с интенсивностью

,

• и интенсивность света, прошедшего через оба поляризатора, равна

Максимальная интенсивность  получается при  (поляризаторы параллельны),

минимальная интенсивность равна нулю при  - скрещенные поляризаторы не пропускают.

рис.3.4.3 Если на поляризатор падает эллиптически поляризованный свет, поляризатор пропускает составляющую  вектора . Максимальное значение этой составляющей достигается в точках 1 и 2, и амплитуда вышедшего из прибора плоскополяризованного света равна длине отрезка 01′.

 При вращении поляризатора вокруг направления луча интенсивность меняется в пределах :

• от ( при совпадении плоскости поляризатора с большой полуосью эллипса)
• до ( при совпадении плоскости поляризатора с малой полуосью эллипса). Такой же характер изменения интенсивности при вращении поляризатора получается и в случае частично поляризованного света.