Bài giảng Vật lý đại cương - Chương 3: Phân cực ánh sáng

Ch−ơng 3
Phân cực ánh sáng
ánh sáng lμ sóng ngang: dao động sáng
vuông góc với ph−ơng truyền sóng
E
r
vr
1. ánh sáng tự nhiên vμ ánh sáng phân cực
1. ánh sáng tự nhiên:
Véc tơ c−ờng độ điện tr−ờng
dao động theo tất cả các
ph−ơng vuông góc với tia
sáng
E
r
vr
1. ánh sáng phân cực:
Có véc tơ c−ờng độ điện
tr−ờng chỉ dao động theo
một ph−ơng xác định gọi lμ
AS phân cực thẳng hay AS 
phân cực toμn phần
E
r
vr
Mặt phẳng chứa ph−ơng dao động -> Mặt phẳng 
dao động
Mặt phẳng dao động
Mặt phẳng phân cực
Mặt phẳng chứa tia sáng vμ vuông góc với mặt
phẳng dao động -> Mặt phẳng phân cực
phân cực một phần toμn phầnAS tự nhiên
Phân cực một phần: AS có véc tơ c−ờng độ điện
tr−ờng dao động theo mọi ph−ơng vuông góc với
tia sáng, nh−ng có ph−ơng mạnh, ph−ơng yếu. 
AS tự nhiên có thể coi lμ tập hợp nhiều AS phân
cực toμn phần dao động đều đặn theo tất cả các
ph−ơng vuông góc với tia sáng.
AS tự nhiên qua bản Tuamalin (Alumini
Silicorobat AlSiBO5) bị phân cực toμn phần có
E dao động trên mặt phẳng chứa quang trục
E
r
song song vớiquang trục
2.Định lý Maluýt (Malus)
a1 , I1 a2 , I2
a2=a1 cosα
α góc giữa hai
quang trục
α== 21222 cosIaI
Khi cho một chùm tia sáng tự nhiên rọi qua hai
bản tuamalin có quang trục hợp với nhau góc α
thì c−ờng độ ánh sáng thu đ−ợc tỷ lệ với cos2α
kính phân tích
kính phân cực
ứng dụng: Dùng bản tuamalin kiểm tra xem AS 
có phải lμ phân cực hay không?
2. Phân cực AS do phản xạ vμ khúc xạ AS
tăng i1 mức độ phân cực
của tia phản xạ thay đổi, 
khi i1=iB tia phản xạ
phân cực toμn phần
không khí
thuỷ tinh
Tia phản xạ vμ tia khúc
xạ phân cực một phầni1
tgiB=n21
n21 lμ chiết suất tỷ đối giữa 2 môi tr−ờng
iB lμ góc Briutơ
4. Phân cực do l−ỡng chiết
Tính l−ỡng chiết của tinh thể:
Tinh thể có tính dị h−ớng -> Khi
chiếu 1 tia vμo TT thu đ−ợc 2 tia
truyền qua: L−ỡng chiết
TT băng lan
Thoi-CaCO3
78o08
101o52’
B1
A1
D1
C1
D
C
B
A
A C1
A1C
Nếu chiếu tia sáng dọc theo
quang trục tia không bị
tách thμnh 2 tia
Nếu chiếu tia sáng ⊥ABCD
tách thμnh tia th−ờng (0) vμ
tia bất th−ờng (e-Không
tuân theo định luật khúc xạ)
0
e
constn
isin
isin
0
0
==
constn
isin
isin
e
e
≠=
Mặt phẳng chứa tia th−ờng vμ
quang trục lμ mặt phẳng chính
Cả 2 tia e & 0 đều phân cực toμn phần
Băng lan có ne < n0 : tinh thể âm,
Thạch anh có ne > n0 : tinh thể d−ơng
n0 không đổi, ne phụ thuộc vμo góc tới i
Chiết suất của tinh thể đối
với 2 tia
5. Sự quay mặt phẳng phân cực
Các tinh thể đơn trục: Thạch anh, NaClO3
Chiếu tia sáng ph cực dọc theo quang trục-> Mặt
phẳng dao động & MP phân cực quay đi góc α
α=[α]ρd
d
ρ khối l−ợng riêng
[α] Hệ số tỷ lệ phụ thuộc vμo
điều kiện thí nghiệm
[α]=21,7 độ.cm3/(mm.gam)
đối với thạch anh ở 200C vμ λvμng=5893A0
λ
Tr−ờng hợp các chất vô định hình: Dung dịch
có chứa chất quang hoạt nh− đ−ờng, r−ợu
α=[α]Cd C nồng độ quang hoạt trong dung dịch
[α]=65,6 độ.cm3/(dm.gam) đối với đ−ờng
Saccaro ở 200C vμ λvμng=5893A0
ứng dụng: đ−ờng kế đo nồng độ dung dịch