Юный техник 1961-07, страница 66

ПАЛИТРА СВЕТА

В МИКРОСКОПЕ

CjD ранцузский физик Э1ьенн Малюс работал в своем кабинете.

Был теплый солнечный день. В распахнутые окна виднелся Люксембургский дворец, расположенный напротив.

Малюс изучал свойства двулучепреломляющих кристаллов. Взглянув на дворец через пластинку исландского шпата, он был поражен: ярко освещенные окна дворца, на которых играли солнечные блики, пропали. На их месте появились темные пятна.

Почему? Этот вопрос заставил ученого глубже вникнуть в существо необыкновенного явления. Так в 1808 году была открыта поляризация света.

Что же такое поляризованный свет?

Свет — это колебания электромагнитного поля, которые совершаются во всех направлениях, поперечных направлению луча. Луч света можно сравнить с «ежиком», которым хозяйки моют бутылки. Если вы протянете такой «ежик» через щель, образованную лезвиями двух бритв, то бритвы срежут боковые щетинки, и «ежик» станет плоским.

То, что бритвы могут сделать с «ежиком», делает с лучом света поляризатор. Им может служить прозрачная пленка, на которую нанесены игольчатые кристаллы геропатита — сложного химического соединения хинина и йода. Кристаллы эти очень малы, их даже в микроскоп не увидишь.

Кристаллы геропатита располагаются на пленке так, что образуют тончайшую «гребенку» со строго параллельными зубьями. Сквозь ее щели проходят только те колебания, которые лежат в плоскости щели. Для всех остальных колебаний «гребенка» непроницаема — они поглощаются ею. Поляризатор как бы «причесывает» луч. Полученный свет называется линейнополяризо-ванным.

Для глаз человека поляризованный свет неотличим от неполя-ризованного, естественного. Но физики умеют узнавать его. Оказывается, для этого нужно взять другой поляризатор, который в этом случае называется анализатором, и поставить так, чтобы щели его «гребенки» были перпендикулярны плоскости колебаний поляризованного луча. Произойдет то же, что произошло бы с «ежиком», если его протянуть через две пары взаимно-перпендикулярных бритв — «ежик» останется без щетинок. А луч света перестанет быть пучом: анализатор поглотит оставшиеся колебания и не пропустит свет.

А если щели поляризатора и анализатора не перпендикулярны? Если они параллельны, то свет беспрепятственно проходит через анализатор. Но стоит немного повернуть его, как свет начинает ослабляться. Чем больше угол поворота, тем слабее свет. Интересно, что можно заранее предсказать степень ослабления света. Оказывается, амплитуда колебаний подчиняется правилу параллелограмма: первоначальную величину амплитуды следует разложить на две. Одна составляющая, параллельная зубцам «гребенки», свободно проходит через щель, а вторая, перпендикулярная, поглощается анализатором. Анализатор не только ослабляет свет, но и поворачивает плоскость поляризации луча (см. рис. на вкладке), так как всегда пропускает только те колебания, которые лежат в плоскостях, параллельных зубьям его «гребенки».

Многие кристаллы, встречающиеся в природе, например турмалин, обладают свойством поляризовать проходящий через них свет.

В природе есть еще более интересные кристаллы. К ним относятся слюда, кварц, исландский шпат и многие другие. Их называют двулучепреломляющими. При прохождении через них поляризованного луча он разделяется на два. Эти лучи поляризованы в двух взаимно-перпендикулярных плоскостях (см. рис.).

Скорости лучей различны. Это обстоятельство приводит к интересному следствию: на длине, ограниченной размерами кристалла,

3 «Юный техник» № 7 49