|
|
|
Главная > Это интересно > Сто тысяч почему > Поляризация > Ответы. Поляризация 1. Прямой солнечный свет не поляризован, другими словами, колебания электрического вектора электромагнитной волны совершаются в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны, но ориентация вектора в этой плоскости хаотична. При отражении от какой-либо поверхности свет поляризуется в плоскости, параллельной этой поверхности, то есть колебания электрического вектора по-прежнему происходят в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны, но теперь он ориентирован преимущественно параллельно отражающей поверхности. Степень поляризации света при отражении зависит от материала поверхности и угла, под которым свет падает на нее. Если, например, вы едете в автомобиле навстречу солнцу в начале второй половины дня, то свет, отраженный от дороги, который попадает вам в глаза, преимущественно поляризован параллельно дороге. Поляроидные очки уменьшают блики от дороги, так как они пропускают только вертикально поляризованный свет, а отраженный от дороги горизонтально поляризованный свет поглощается стеклом очков. На микроскопическом уровне это можно объяснить так. Длинные молекулы в фильтрах ориентированы горизонтально, поэтому поглощают свет, поляризация которого тоже горизонтальна. Таким образом блики устраняются совсем, а свет от окружающих предметов ослабляется незначительно. Рыболов с помощью поляроидных очков также может ослабить блики солнечного света на поверхности воды, и в то же время видеть свет, отраженный от рыбы. От поверхности воды отражается преимущественно свет с поляризацией, параллельной поверхности. Соответственно свет, проникающий в воду, имеет перпендикулярную поляризацию, то есть его электрический вектор ориентирован перпендикулярно электрическому вектору в отраженном от воды свете. Отразившись от рыбы, такой свет может пройти сквозь поляроидные очки рыболова. Поэтому рыболов не видит бликов, но видит рыбу. Это рассуждение не вполне справедливо, если рыба находится на глубине более 1,5 м, так как на такой глубине свет, рассеиваясь на мелких взвешенных в воде частицах, приобретает горизонтальную поляризацию. 2. Лед обладает свойством двойного лучепреломления: луч, входящий в кристалл льда, расщепляется на два по-разному поляризованных луча, коэффициенты преломления для которых различны. Рассмотрим опыт, несколько отличный от описанного в задаче. Пусть лед находится между поляризационными фильтрами. Свет, прошедший через первый фильтр, входит в кристалл льда и расщепляется на два луча, которые распространяются далее с различными скоростями (так как коэффициент преломления льда для них различен). При выходе из кристалла лучи могут либо совпадать по фазе, либо нет - это зависит от длины волны света, длины кристалла и разницы в коэффициентах преломления лучей. Направление поляризации луча, выходящего из кристалла, будет зависеть от этой разности фаз. Предположим, к примеру, что направление поляризации желтого луча (который является частью первоначального белого света, упавшего на кристалл) при выходе из кристалла оказывается перпендикулярным оси второго поляризационного фильтра. В таком случае фильтр задержит желтый луч, и наблюдатель увидит остальные цвета видимого спектра. В условии задачи поляризационных фильтров нет, но там речь идет о свете неба, который поляризован, роль же второго фильтра-анализатора играет отражение от лужицы воды. 3. Пятна соответствуют участкам напряжений в закаленном стекле или в пленке, которая находится между слоями стекла «триплекс». Переднее и заднее стекла автомобиля состоят из двух слоев стекла и специальной пленки между ними. Это делается в целях безопасности пассажиров: такие стекла при аварии не разлетаются на осколки. Эффект здесь аналогичен рассмотренной ниже задачи. Луч света не проходит через два скрещенных поляроида. Но если между ними поместить листок чистого целлофана, то свет частично пройдет сквозь поляроиды, причем количество света будет зависеть от ориентации листка целлофана. Почему это происходит? В листе целлофана можно выделить две характерные оси. Свет, поляризованный вдоль одной из них, преломляется с одним коэффициентом преломления; свет, поляризованный вдоль другой, имеет коэффициент преломления, отличный от первого. Если направление поляризации падающего света лежит между этими осями, то в целлофане луч света расщепляется на два луча, направления поляризации которых совпадают с осями и которые распространяются в целлофане с различной скоростью. При выходе из целлофана фазы этих двух лучей оказываются различными. Таким образом, целлофан поворачивает плоскость поляризации проходящего через него света. Обычно два скрещенных поляроида не пропускают свет. Но если между ними поместить целлофан, то плоскость поляризации света, прошедшего через первый поляроид, в целлофане повернется и уже не будет перпендикулярной направлению поляризации второго поляроида, поскольку электрический вектор в прошедшем через целлофан луче имеет составляющую, направленную вдоль оси второго поляроида. Поэтому часть света пройдет через второй поляроид. Главная > Это интересно > Сто тысяч почему > Поляризация > Ответы. Поляризация Исп. литература: Физический фейерверк (Вопросы и ответы по физике) — М.: Мир, 1979 |
|
© Натали, Алекс и К° 2003 - 2011 г.
|
