Giáo trình Vật lý 2 - Chương 6: Phân cực ánh sáng

GIÁO TRÌNH VẬT LÝ 2
Phân cực ánh sáng
Vật lý 2 \ Chương 5 – Nhiễu xạ ánh sáng
Kính lọc phân cực trong nhiếp ảnh
Phân cực ánh sáng
Vật lý 2 \ Chương 5 – Nhiễu xạ ánh sáng
 Bản thân mỗi tấm kính vẫn
đủ độ trong, ánh sáng có thể
truyền qua.
 Đặt chồng hai tấm kính lên
nhau thì ánh sáng có thể
không truyền qua được.
 Xoay một trong hai tấm kính
thì cường độ sáng qua hai
tấm kính thay đổi.
Ánh sáng tự nhiên (không phân cực)
Vật lý 2 \ Chương 5 – Nhiễu xạ ánh sáng
 Mỗi tia sáng đơn sắc là một sóng điện từ, gồm hai thành
phần điện trường và từ trường dao động vuông góc với
phương truyền. Ở đây ta chỉ xét thành phần điện trường.
 Với một tia sáng tự nhiên, mặt phẳng dao động của điện
trường phân bố đều theo mọi phương, gọi là ánh sáng tự
nhiên hay ánh sáng không phân cực.
Ánh sáng phân cực
Vật lý 2 \ Chương 5 – Nhiễu xạ ánh sáng
 Ánh sáng có véc tơ điện trường chỉ dao động theo một
phương xác định được gọi là ánh sáng phân cực thẳng (hay
phân cực hoàn toàn).
PMặt phẳng dao động (P)
Q
Mặt phẳng phân cực (Q)
Ánh sáng 
tự nhiên
Định luật Malus (về phân cực ánh sáng)
Vật lý 2 \ Chương 5 – Nhiễu xạ ánh sáng
T1
Ánh sáng 
phân cực 
thẳng
0
I 
T2
Ánh sáng 
phân cực 
thẳng
 20I I cos 
Khi cho chùm sáng tự nhiên rọi qua hai bản tuamalin đặt đồng
trục thì cường độ sáng của chùm sáng truyền qua tỉ lệ thuận
với bình phương của cosin góc hợp giữa hai quang trục.
Phân cực ánh sáng do khúc xạ
Vật lý 2 \ Chương 5 – Nhiễu xạ ánh sáng
Ánh sáng 
tự nhiên
Ánh sáng 
phân cực 
một phần
 Tia khúc xạ là ánh sáng phân
cực một phần.
 Theo phương song song với
mặt phẳng tới thì cường độ
cực đại.
 Theo phương vuông góc với
mặt phẳng tới thì cường độ
cực tiểu (khác 0).
Phân cực ánh sáng do phản xạ
Vật lý 2 \ Chương 5 – Nhiễu xạ ánh sáng
 Tia phản xạ là ánh sáng phân
cực một phần.
 Theo phương song song với
mặt phẳng tới thì cường độ
cực tiểu.
 Theo phương vuông góc với
mặt phẳng tới thì cường độ
cực đại.
 Tồn tại một góc tới để cho tia
sáng phản xạ phân cực hoàn
toàn, gọi là góc Brewster.
  2B 21
1
n
tan i n
n
 
Ánh sáng 
tự nhiên
Ánh sáng 
phân cực 
một phần
(n1)
(n2)
Phân cực ánh sáng trong tự nhiên
Vật lý 2 \ Chương 5 – Nhiễu xạ ánh sáng
 Trong tự nhiên có những
tinh thể có tính dị hướng
quang học, nó tạo nên
ánh sáng phân cực khi
ánh sáng tự nhiên truyền
qua nó.
 Trong mục này ta xét tinh
thể đá Băng lan (một
dạng hình thù của Canxi
carbonate).
(1) Tia thường, phân cực thẳng
(2) Tia bất thường, phân cực thẳng
(1)
(2)
Phân cực ánh sáng trong tự nhiên
Vật lý 2 \ Chương 5 – Nhiễu xạ ánh sáng
Ánh 
sáng tự 
nhiên
 x 0xu a cos t 
   
22
y x y 2x
2 2
0x 0y0x 0y
u u uu
1 cos sin
a aa a
    
 y 0yu a cos t  
d
 0 2
2
n n d

  

Kính lọc phân cực
Vật lý 2 \ Chương 5 – Nhiễu xạ ánh sáng
Kính lọc phân cực đã loại bỏ ánh sáng tán xạ bởi những giọt
hơi nước, sương mờ và đã tạo nên một bức ảnh phong cảnh
trong hơn nhiều so với bình thường.