Ступінь поляризації та Закон Малюсу - Коливання амплітуди А, інтенсивність коливання з амплітудою А
На виході з недосконалого поляризатора виходить світло, в якому коливання одного напрямку переважають коливання інших напрямків. Таке світло називається частково поляризованим.
Якщо пропустити частково поляризоване світло через поляризатор, то при обертанні приладу навколо напрямку променя інтенсивність світла буде змінюватися в межах від Imax до Imin, причому перехід від одного з цих значень до іншого буде здійснюватися при повороті на кут, що дорівнює π/2 (за один повний поворот двічі досягатиметься максимальне і двічі мінімальне значення інтенсивності).
Ступінь поляризації
Ступінь поляризації (ступінь виділення світлових хвиль з певною орієнтацією електричного (і магнітного) вектора) залежить від кута падіння променів та показника заломлення.
P = (1)
називається ступенем поляризації. Для плоскополяризованого світла Imin=0 та Р=1; для природного світла Imax=Imin та P=0. До еліптично-поляризованого світла поняття ступеня поляризації не застосовується (у такого світла коливання повністю впорядковані, томуступінь поляризації завжди дорівнює 1).
Коливання амплітуди А, що відбувається в площині, що утворює з площиною поляризатора кут j можна розкласти на коливання з амплітудами і . Перше коливання пройде через пристрій, друге буде затримано. Інтенсивність минулої хвилі пропорційна, тобто. дорівнює , де I - інтенсивність коливання з амплітудою А. Отже, коливання, паралельне площині поляризатора, несе із собою частку інтенсивності, рівну .У природному світлі всі значення j рівноймовірні. Тому частка світла, що пройшов через поляризатор, дорівнюватиме середньому значенню , тобто. ½. При обертанні поляризатора навколоНапрямки природного променя інтенсивність минулого світла залишається однією і тією ж, змінюється лише орієнтація площини коливань світла, що виходить із приладу.
Закон Малюса
Нехай на поляризатор падає плоскополяризоване світло амплітуди А0 та інтенсивність I0. (Рис. 6.1). Крізь прилад пройде складова коливання з амплітудою А=А0cosφ, де - кут між площиною коливань падаючого світла і площиною поляризатора. Отже, інтенсивність світла I визначається виразом
Співвідношення (2) носить назву закону Малюса.