2 Поляризация света. Степень поляризации.

Естественный свет можно представить как наложение двух некогерентных плоско-поляризованных волн

Поляризаторы – приборы, с помощью которых можно получить поляризованный свет из естественного.

Свет, в котором направления колебаний светового вектора каким-то образом упорядочены, называется поляризованным. Так, если в результате каких-либо внешних воздействий появляется преимущественное направление колебаний вектора Е то имеем дело с частично поляризованным светом.

Свет, в котором вектор Е колеблется только в одном направлении, перпендикулярном лучу называется плоскополяризованпым {линейно поляризованным).

Если вектор Е вращается вокруг направленного распространения волны, одновременно изменяясь периодически во времени, описывая элипс, то такую волну называют элиптически-поляризовнной.

Частично поляризованный свет характеризуется степенью поляризации:

3. Закон Малюса.

Поляризатор можно использовать в качестве анализатора – прибора для определения поляризации интересующего нас света.

Пусть на анализатор падает линейно – поляризованный свет вектор Е₀ составляет угол ф с плоскостью пропускание Р. Анализатор пропускает только ту составляющую вектора Е₀, которая || плоскости пропускания Р

амплитуда Ё световых колебаний, прошедших через пластинкуТ2, будет меньше амплитуды световых колебаний Е₀, падающих на пластинку Т2: ф

Так как интенсивность света пропорциональна квадрату амплитуды, то

получается выражение I=I₀cos²ф – закон Малюса

4. Закон Брюстера.

Если угол падения естественного света на границу раздела двух прозрачных диэлектриков отличено от 0, то отраженный и преломленный лучи окажутся частично поляризованными.

В отраженном свете преобладают колебания или волны S типа, а в преломлённом Р типа.

Для Sволны E_s перпендикулярно плоскости падения, для Р волны Е_Р лежит в плоскости падения

Угол Брюстера- это угол падения, при котором преломленный и отраженные лучи перпендикулярны

Билет 25

1 Волны де Бройля. Принцип неопределённости

2 Поляризация света…

1 Во́лны де Бро́йля — волны вероятности определяющие плотность вероятности обнаружения объекта в заданной точке конфигурационного пространства. В соответствии с принятой терминологией говорят, что волны де Бройля связаны с любыми частицами и отражают их волновую природу.

если частица имеет энергию E и импульс, абсолютное значение которого равно p, то с ней связана волна, частота которой nu = E/h и длина волны l= h/p, где h — постоянная Планка. Эти волны и получили название волн де Бройля.

Для частиц не очень высокой энергии, движущихся со скоростью   (скорости света), импульс равен  (где  — масса частицы), и 

Микрочастицы из-за наличия у них волновых свойств существенно отличаются от классических частиц. Одно из основных различий заключается в том, что нельзя говорить о движении микрочастицы по определенной траттории и неправомерно говорить об одновременных точных значениях ее координаты и импульса. Это следует из корпускулярно-волнового дуализма. Так, понятие «длина волны в данной точке» лишено физического смысла, а поскольку импульс выражается через длину волны ( ), то отсюда следует, что микрочастица с определенным импульсом имеет полностью неопределенную координату. И наоборот, если микрочастица находится в состоянии с точным значением координаты, то ее импульс является полностью неопределенным.

Согласно соотношению неопределенностей Гейзенберга, микрочастица (микрообъект) не может иметь одновременно и определенную координату (х, у, z), и определенную соответствующую проекцию импульса (р_х, р_у, p_z), причем неопределенности этих величин удовлетворяют условиям

т. е. произведение неопределенностей координаты и соответствующей ей проекции импульса не может быть меньше величины порядка h.

Таким образом, для микрочастицы не существует состояний, в которых ее координаты и импульс имели бы одновременно точные значения. Отсюда вытекает и фактическая невозможность одновременно с любой наперед заданной точностью измерить координату и импульс микрообъекта.

Можно выделить два предельных случая

1. Ультрарелятивистский. Кинетическая энергия частицы много больше ее энергии покоя

T >> mc2 p = T/c или T = cp.

2. Классический. Кинетическая энергия частицы много меньше ее энергии покоя

T << mc2 p = (2Tm)1/2 или T = p2/2m.