Жарықтың табиғаты туралы ілімнің дамуы. Жарық жылдамдығы. Энергиялық бірліктер мен олардың арасындағы қатынастар
~~ Жарық толкындарының көлденеңділігі. Сызықты поляризацияланған жарық. Малюс заңын сипаттап жазыңыз
жүктеу/скачать 259,28 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Малюс заңы
| ~~ Жарық толкындарының көлденеңділігі. Сызықты поляризацияланған жарық. Малюс заңын сипаттап жазыңыз.
Жарық толқындары электромагниттік толқындардың бір түрі. Жарық толқындарының өрісін электр векторы (Е) мен магнит векторы (Н) арқылы сипаттауға болады. Бұл векторлар өзара және толқын таралатын бағытқа перпендикуляр болатындығы белгілі. Жарық толқыны өрісінің векторлары үздіксіз өзгеріп, яғни ұдайы тербеліп тұрады, Арнап жүргізілген тәжірибелер (Виннер, 1889ж.) нәтижелеріне қарағанда жарықтың фотохимиялық әсері оның өрісінің электр векторы әсеріне байланысты. Сондықтан бұл вектор кейде жарық векторы деп те аталады. Жарық тербелістері делінгенде осы Е векторы тербелісі айтылады. Жарық толқынының интенсивтігі, яғни 1 секундта толқын таралатын бағытқа перпендикуляр 1 см2 ауданнан өтетін жарық энергиясының мөлшері, оның электр векторының амплитудасының квадратына тура пропорционал болады. Жарық толқындары заттың атомдары мен молекулаларында жүріп жатқан кейбір процестен нәтижесінде пайда болады. Өте кішкене жарық көзі құрамында сансыз көп атомдар болады. Олардың әрқайсысы шығаратын жарық толқындарының электр векторларының бағыттары әр түрлі, сонымен қабат бір атомның шығарған жарық толқындарының электр векторының бағыты да өзгеріп тұрады. Сөйтіп, жарық толқынының электр векторы түрлі жаққа бағытталған, яғни ол сан алуан жазықтықта тербелуі мүмкін. Мұнда бір бағыттың басқа бағыттардан артықшылығы болмайды. Өрісінің электр векторы кеңістікте осылай түрлі бағытта орналасқан жарық – табиғи жарық деп аталады. Яғни,тербеліс бағыттарының ешқайсысы басым болмайтын жарық табиғи немесе полияризацияланбаган деп аталады. Белгілі бір бағытта басым тербелістері болатын жарық жартылай поляризацияланган жарық деп аталады. Тербелістері белгілі бағытта ғана болатын жарықты сызықты поляризацияланған жарық деп атайды. Белгілі жағдайда жарық толқыны векторы тек бір белгілі бағытта ғана тербелуі мүмкін. Осындай жарық – толық поляризацияланған жарық деп аталады. Электр векторының тербеліс бағыты мен сол тербелістер таралатын бағыт арқылы өтетін жазықтық поляризацияланған жарықтың тербеліс жазықтығы, оған перпендикуляр жазықтық – поляризациялау жазықтығы деп аталады. Табиғи жарық толқындарының барлық бағытта интенсивтігі бірдей болады. Жарықтың поляризациялану құбылысы тәжірибе жасап байқауға болады, бұл құбылысты, мысалы, жарық турмалин пластинкадан өткенде байқау оңай. Турмалин кристалынан оның осіне параллель етіп жарып алынған мөлдір жұқа плстинка алып, оған табиғи ақ жарық түсірейік. Сонда ол қоңырлау жасыл түсті болып көрінеді. Егер оны түскен сәуле бағытымен дәл келетін осьтен айналдырсақ, өткен жарық интенсивтігі өзгермейді. Дәл сондай тағы бір турмалин пластинка алып, оны алғашқы пластинканың жанына олардың ХХ осьтерін параллель етіп қойсақ, онда жарық пластинкалардың екеуінен де өтеді, бірақ оның интенсивтігі бұрынғысынан гөрі сәл бәсеңдейді, себебі жарықты бір пластинкада көбірек жұтады. Енді турмалин пластинкалардың біреуін, мысалы, II пластинканы, сәулемен дәл келетін осьтен айналдырсақ, өткен жарық интенсивтігі кеми бастайды, олардың ХХ осі бір – біріне перпендикуляр болса, жарық II пластинкадан өтпейді. Бұған қарағанда I турмалин пластинкатек бір белгілі бағытта, мысалы ХХ осьтері бағытында, болатын жарық тербелістерінғана өткізеді, II турмалин пластинка ондай тербелістерді бөгейді. Сөйтіп, турмалин пластинкасынан әр түрлі бағытта болып жатқан жарық тербелістерінен тек белгілі бір бағытта, мысалы ХХ осіне параллель бағытта, болатын тербелістер ғана өте алады. Сонымен турмалиннан өткен жарық толқынының электр векторы белгілі бір жазықтықта тербеледі, демек табиғи жарық турмалиннан өткенде Бұл тәжірибелер жарық тербелістерінің көлденең тербелістер екендігін дәлелдейді. Біз қарастырған мысалдар I турмалин пластинка п о л я р и з а т о р, II турмалин пластинка а н а л и з а т о р деп аталады. Енді жарық турмалин кристалынан өткенде бола тұра, алғаш бір турмалин пластинканы оған түскен сәуле бағытымен дәл келетін осьтен айналдырғанда өте жарық интенсивтігі өзгермеуі қалай деген сұрау туады. Оның себебі: табиғи жарық толқыны өрісінің электр векторлары барлық жаққа бағытталған, сондықтан олардан кейбіреулерінің тербеліс бағыттары турмалин кристалының жарық тербелістерін өткізетін бағытына дәл келеді де жарық бөгелмей өтеді. Табиғи жарық толқыны өрісінің электр векторлары орналасулары жарық таралатын бағытқа қатысты симметриялы болғандықтан, өткен жарық интенсивтігі бір турмалин пластинканың қалай тұрғандығына тәуелді болмайды. Ал қабаттастыра қойылған екі турмалин пластинканың біреуін жарық таралатын бағытқа дәл келетін осьтен айналдырған жағдайда I пластинкадан өтіп поляризацияланған жарықтың электр векторының тербеліс жазықтығы параллель болса ғана өткен жарық интенсивтігі максималь болады. Сөйтіп қабаттастыра қойылған екі турмалин пластинкадан жарықтың өтіп - өтпеуі сол пластинкалардың белгілі жазықтықтарының өзара қалай орналасқандығына байланысты. Поляризацияланған жарықты анализдеу үшін қолданса онда анлизатор деп аталады.Егер электрлік вектор Е0 жазық поляризацияланған жарық анализаторға түссе онда жарықтың кейбір бөлігі шығады.Жарық интенсивтілігі амплитуда квадратына тең болады. Малюс заңы: I = I0 cos2 (1) Мұндағы I, I0 - анализатордан ж/е поляризатордан өткен жарық интенсивтілігі, - анализатор мен поляризатор оптикалық осьтері арасындағы бұрыш жүктеу/скачать 259,28 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|