Поляризация света при отражении и преломлении вторичных волн. Принцип Гюйгенса.

При падении естественного света на границу раздела двух изотропных диэлектриков часть его отражается, а часть преломляется и распространяется во второй среде. Установлено, что отраженный и преломленный лучи частично поляризованы: при вращении анализатора вокруг лучей интенсивность света периодически усиливается и ослабевает (полного гашения не наблюдается!). Эти опыты впервые проведены Малюсом (1810). Дальнейшие исследования показали, что в отраженном луче преобладают колебания, перпендикулярные плоскости падения (на рис. 34 обозначены точками), в преломленном – колебания, параллельные плоскости падения (на рис. изображены стрелками).

Степень поляризации отраженного и преломленного света зависит от угла падения естественного света на границу раздела изотропных диэлектриков и показателя преломления. Брюстер (1815) установил закон, согласно которому при угле падения iB (угол Брюстера), определяемым соотношением                  (n21 – показатель преломления второй среды относительно первой), отраженный луч является плоскополяризованным (содержит только колебания, перпендикулярные плоскости падения) (рис. 35). Преломленный же луч при угле падения iB поляризуется частично.

Если свет падает на границу раздела под углом Брюстера, то отраженный и преломленный лучи взаимно перпендикулярны. ,  (i2 – угол преломления), откуда cos iB = sin i2. Следовательно, iB + i2 = π/2, но

i'B = iB (закон отражения), поэтому i'B + i2 = π/2.

Степень поляризации преломленного света может быть значительно повышена путем многократного преломления при условии падения света каждый раз на границу раздела под углом Брюстера. Если, например, для стекла (п =1,53) степень поляризации преломленного луча составляет ≈ 15%, то после преломления на 8 – 10 установленных подряд стеклянных пластинах вышедший из такой системы свет будет практически полностью поляризованным. Такая совокупность пластинок называется стопой Столетова.