25-мавзу. Электромагнит тўлқинларни модда билан таъсири. Режа

25-мавзу. Электромагнит тўлқинларни модда билан таъсири.


Режа
1. Ёруғликнинг қутбланиши. Малюс конуни.
2. Ёруғликнинг қайтишда ва синишда қутбланиши. Брюстер қонуни. Иккиланма нур синдиришдаги қутбланиш.
3. Ёруғлик дисперсияси. Нормал ва аномал дисперсия.


§ 1. Ёруғликни қутубланиши. Малюс қонуни.
Алоҳида атом нурлатувчи ёруғлик, электромагнит тўлқиндан иборат, яъни, ёруғлик нури деб аталувчи, умумий тўғри чизиқ бўйлаб ҳаракат қилувчи иккита кўндаланг ва ўзаро перепендикуляр тўлқинлар мужассамидан.



Электр тебраниши ҳар доим бир текисликда бўладиган нур қутбланган нур дейилади.
Равшанки, шу пайтда магнит тебранишлари бошқа(перепендикуляр) ёруғлик қутбланиш текислиги деб аталадиган текисликда бўлади.
Ёруғликнинг қутбланиш ҳодисаси ёруғлик нурини кўндаланг электромагнит тўлқин эканлигини тасдиқлайди.
Табиий ёруғлик қутбланмаган бўлади.Табиий ёруғлик нурида, уни тарқалиш йўналишига перпендикуляр бўлган барча йўналишларда ёруғлик векторининг (электр майдон кучланганлиги вектори-Е) тебранишлари содир бўлади ва бу тебранишларнинг биронтаси ҳам бошқа тебранишлар олдида афзалликка эга бўлмайди.

Табиий ёруғлик нур.
Ёруғлик векторининг устунлик йўналишидаги тебранишлари қисман қутбланган нур дейилади.

Қисман қутбланган нур.
Электромагнит тўлқин тўлиқ қутбланган бўлса, бундай қутбланиш чизиқли қутбланган нур дейилади.

Чизиқли қутбланган нур.
Табиий нурдан фарқли равишда, қутбланган нур, фақат интенсивлик ва ранг билан эмас, балки тебраниш текислигининг ҳолати билан ҳам характерланади.
Табиий нурни қутблаш мумкин, яъни, уни қутбланган нурга айлантириш мумкин. Бунинг учун, шундай шароит яратилиши керакки, бу шароитда
Е векторининг тебранишлари фақат аниқ бир йўналишда бўла олиши керак.
Бундай шароит, масалан, электр тебранишларга нисбатан анизотроп бўлган муҳит орқали табиий ёруғлик ўтганда бўлиши мумкин. Анизотропия кристалларга хос. Шунинг учун, кристаллдан ўтаётган ёруғликни қутбланиши мумкин.
Агар ёруғлик векторининг тебранишлари фақат битта текисликда юз бераётган бўлса, бундай ёруғлик ясси (ёки тўғри чизиқли) қутбланган деб юритилади.
Ёруғлик вектори тебранаётган текисликни тебраниш текислиги деб аталади.
Ясси қутбланган ёруғликни табиий ёруғликдан поляризаторлар (қутблагичлар) деб аталувчи асбоблар ёрдамида олиш мумкин.
Ёруғликни қутбловчи табиий кристаллга турмалин мисол бўлиши мумкин.

Турмалин пластинкаси B₁ ёруғлик нурини қутблайди ва поляризатор бўлиб хизмат қилади. Иккинчи B₁ турмалин пластинкаси, унга қутбланган нур тушаётганини аниқлашга имкон беради. Тўлқиннинг қутбланган ёки қутбланмаганлигини аниқлаш учун мўлжалланган B₁ асбоб анализатор дейилади.



Поляризаторларга ёруғлик векторининг амплитудаси E₀ бўлган нур тушаётган бўлсин. Бу векторни поляризатор P дан ўтган қисми E₀ бўлсин.
А анализатор текислиги P поляризатор текислигига нисбатан  бурчакка бурилган бўлсин.
Анализатордаги ўтган ёруғлик вектори E=E₀cоs (1).
Ёруғлик интенсивликларининг нисбати амплитудалар квадратлари нисбатларига пропорционал бўлгани учун
I/I₀= E²/E₀²= cos²α (2) ёки I= I₀ cos²α (3).
Бу ифода Малюс қонунининг математик ифодаси бўлиб, унга асосан, анализатордан ўтган ёруғлик интенсивлиги поляризатордан ўтган ёруғлик интенсивлигини анализатор ва поляризатор текисликлари орасидаги бурчак косинусини квадратини кўпайтмасига тенг.
Агар қисман қутбланган ёруғлик поляризатор орқали ўтказилаётган бўлса ва асбоб нур йўналиши атрофида айлантирилса, ўтган ёруғлик интенсивлиги I_mах билан I_min қийматлар оралиғида ўзгариб туради.
(4) ифода қутбланиш даражаси деб аталади.
Ясси қутбланган ёруғлик учун I_min=0 ва P=1 табиий ёруғлик учун I_mах=I_min ва P=0.
Кўндаланг тўлқинда тебраниш йўналиши ва унга перепендикуляр йўналиш тенг ҳуқуқли эмас: S тирқишни буралиши тўлқинни сўнишига олиб келади.