Изучение поляризованного света лабораторная работа 28

часть света. Ее интенсивность 
I
определяется законом Малюса (4). 
Если главные плоскости поляризатора и анализатора параллельны, 
пропускание такой системы максимально. В случае, когда они взаимно 
перпендикулярны - минимально. 
К сожалению, экстремумы функции cos
2
α, входящей в закон 
Малюса, слабо выражены. Поэтому найти ориентацию плоскости 
поляризации с помощью даже очень хорошего анализатора можно 
только со значительной погрешностью. 
Для того чтобы увеличить точность измерения используют так 
называемый полутеневой анализатор. Он представляет собой обычный 
анализатор, перед которым установлена пластина, состоящая из двух 
кусков кварца. Один из этих кусков поворачивает световой вектор на 
небольшой угол Ɵ вправо, а другой - на такой же угол влево (рис. 15). 

---

18
Граница, разделяющая эти куски, ориентируется вдоль главной 
плоскости анализатора. При этом свет, прошедший через такой 
полутеневой анализатор будет состоять из двух пучков, которые 
приобретают одинаковую интенсивность только в случае, когда 
световой вектор ориентирован вдоль границы раздела пластинок (рис. 
15 а) или когда световой вектор перпендикулярен этой границе (рис. 15 
б). При другой ориентации светового вектора (рис. 15 в) интенсивности 
световых пучков будут различаться. Когда световой вектор 
перпендикулярен границе раздела пластинок, освещенность поля 
зрения минимальна. В этом случае говорят, что прибор 
установлен на 
полутень. 
 
Рис. 15 
При использовании полутеневого анализатора направление 
поляризации определяется не по интенсивности проходящего через 
анализатор света, а по равенству освещенностей полей анализатора. 
Человеческий глаз весьма чувствителен даже к незначительным 
различиям световых потоков, особенно если их интенсивность 
невелика. Поэтому, используя полутеневой анализатор, можно 
значительно повысить точность измерения ориентации светового 
вектора. 
В настоящее время разработано большое количество приборов, 
использующих вращение направления поляризации для определения 
концентрации оптически активных веществ. На рис. 16 изображена 
оптическая схемаодного из них- универсального сахариметра СУ-2. 

---

19
Рис. 16. Оптическая схема сахариметра:
 
S - лампа, 1 - 
светофильтр, 2 - поляризатор, 3 - бикварцевая пластина, 4 трубка с 
раствором сахара, 5 - пластинка из правовращающего кварца, 6 - 
пластинка из двух подвижных клиньев левовращающего кварца, 7 - 
анализатор, 8 - зрительная труба. 
Свет, выйдя из источника 
S,
проходит через поляризатор (3), 
кювету с исследуемым веществом (4) и попадает на полутеневой 
анализатор, состоящий из бикварцевой пластины (5-6) и собственно 
анализатора (7)
,
после чего через окуляр (8) попадает в глаз 
наблюдателя. 
Удельное вращение α зависит от длины волны. Это явление 
называют вращательной дисперсией. Благодаря вращательной 
дисперсии белый свет, проходящий через оптически активное 
вещество, создает окрашенное поле зрения. Чтобы избежать этого в 
поляриметрах за источником света устанавливается светофильтр 
Ф.
Угол поворота анализатора отсчитывается по специальной шкале, 
снабженной нониусом.
Для объяснения оптической активности используется теория, 
предложенная французским физиком Араго, и впоследствии 
усовершенствованная Френелем. Она исходит из того, что молекулы 
оптически активных веществ асимметричны. Вследствие этого, свет, 
поляризованный по правому и левому кругу, распространяется в таких 
веществах с разной скоростью. 
Линейно поляризованный свет, входящий в исследуемое вещество, 
можно представить в виде суперпозиции волн, поляризованных по 
правому и по левому кругу. 

---

20