Номер 2, страница 153, часть 1 - гдз по физике 11 класс учебник Башарулы, Шункеев

2. Чем отличается естественный свет от поляризованного? Как описывается степень поляризации света?

2. Естественный и поляризованный свет различаются степенью упорядоченности колебаний вектора напряженности электрического поля $\vec{E}$.

Естественный свет (неполяризованный) — это излучение, состоящее из множества цугов волн, испущенных независимыми атомами. В таком свете колебания вектора $\vec{E}$ происходят во всевозможных направлениях в плоскости, перпендикулярной лучу. Эти направления быстро и хаотически сменяют друг друга, поэтому ни одно из них не является преимущественным. Примерами источников естественного света являются Солнце, пламя свечи, лампы накаливания.

Поляризованный свет — это свет, в котором колебания вектора $\vec{E}$ упорядочены. Если колебания происходят только в одной плоскости, свет называют плоскополяризованным или линейно поляризованным. Если существует преимущественное направление колебаний, но присутствуют и колебания в других направлениях, свет называют частично поляризованным. Таким образом, главное отличие заключается в том, что в поляризованном свете есть выделенное направление (или закон изменения направления) колебаний вектора $\vec{E}$, а в естественном свете все направления равновероятны.

Для количественной характеристики частичной поляризации вводят степень поляризации света. Это безразмерная величина, которая определяется как отношение интенсивности поляризованной компоненты света к его полной интенсивности. На практике степень поляризации $P$ удобно определить через максимальную ($I_{max}$) и минимальную ($I_{min}$) интенсивности света, которые наблюдаются при вращении анализатора (поляризационного фильтра), помещенного на пути светового пучка: $P = \frac{I_{max} - I_{min}}{I_{max} + I_{min}}$

Значение степени поляризации может меняться от 0 до 1. Для естественного света интенсивность не зависит от угла поворота анализатора, то есть $I_{max} = I_{min}$, и степень поляризации $P = 0$. Для полностью поляризованного света (например, линейно поляризованного) можно найти такое положение анализатора, при котором свет не проходит совсем, то есть $I_{min} = 0$; в этом случае степень поляризации $P = 1$. Для частично поляризованного света $0 < P < 1$.

Ответ: Естественный свет отличается от поляризованного тем, что в нем колебания вектора напряженности электрического поля происходят хаотически во всех направлениях, перпендикулярных лучу, в то время как в поляризованном свете эти колебания упорядочены (происходят в одной плоскости или по определенному закону). Степень поляризации $P$ описывается как отношение разности максимальной и минимальной интенсивностей света, прошедшего через вращающийся анализатор, к их сумме: $P = \frac{I_{max} - I_{min}}{I_{max} + I_{min}}$. Она показывает долю поляризованной компоненты в общей интенсивности света.