2018-07-01
Линейно поляризованный свет с длиной волны 0,59 мкм падает на трехгранную кварцевую призму П (рис.) с преломляющим углом $\theta = 30^{ \circ}$. В призме свет распространяется вдоль оптической оси, направление которой показано штриховкой. За поляроидом Р наблюдают систему светлых и темных полос, ширина которых $\Delta x = 15,0 мм$. Найти постоянную вращения кварца, а также характер распределения интенсивности света за поляроидом.
Решение:
Плоско поляризованный свет при входе в клин разлагается в правый и левый круговой поляризованный свет, которые движутся с разными скоростями в Р, а возникающий свет получает свою плоскость поляризации, повернутую на угол, который зависит от пройденного расстояния.
Учитывая, что $\Delta x$ - ширина полосы
$\Delta x tg \theta $ - разница в длине пути, пройденной двумя лучами, образующими последовательные яркие или темные полосы.
Таким образом $\frac{2 \pi}{ \lambda} |n_{R} - n_{l} | \Delta x tg \theta = 2 \pi$
Таким образом $\alpha = \frac{ \pi \Delta n}{ \lambda} = \pi / \Delta x tg \theta = 20,8 угл / мм$
Пусть $x$ - расстояние на поляроиде Pol, измеренное от максимума. Тогда луч, который падает на этом расстоянии, пересекает дополнительное расстояние, равное
$\pm tg \theta$
и, следовательно, поворот $\pm \alpha x tg \theta = \pm \frac{ \pi x}{ \Delta x}$
По закону Малюса интенсивность в этой точке будет $\sim \cos^{2} \left ( \frac{ \pi x}{ \Delta x} \right )$