Закон Малюса    

      В 1809 г. французский инженер Э. Малюс открыл закон, названный впоследствии его именем. В опытах Малюса свет последовательно пропускался через две одинаковые пластинки из турмалина.

      Пластинки могли поворачиваться друг относительно друга на угол φ (рис. 11.10).

Рис. 11.10

      Интенсивность прошедшего света оказалась прямо пропорциональной: : .

      Ни двойное лучепреломление, ни закон Малюса не нашли объяснения в рамках теории продольных волн. Для продольных волн направление распространения луча является осью симметрии. В продольной волне все направления в плоскости, перпендикулярной лучу, равноправны. В поперечной волне (например в волне, бегущей по резиновому жгуту) направление колебаний и перпендикулярное ему направление не равноправны (рис. 11.11).

Рис. 11.11

      Из рисунка видно, что поворот щели S вызовет затухание волны.

      С помощью разложения вектора  на составляющие по осям можно объяснить закон Малюса (рис. 11.10).

      В каждый момент времени вектор  может быть спроектирован на две взаимно перпендикулярные оси (рис. 11.12).

Рис. 11.12

      Рассмотрим прохождение естественного света последовательно через два идеальных поляроида Р и А (рис. 11.10), разрешенные направления которых развернуты на некоторый угол φ. Первый поляроид играет роль поляризатора. Он превращает естественный свет в линейно-поляризованный. Второй поляроид служит для анализа падающего на него света. Здесь также используется явление дихроизма.

      Световую волну с амплитудой  разложим на две составляющие.

,   ,

        – пройдет через поляризатор, а  – не пройдет.

      Найдем интенсивность проходящего света. Т.к. , то  и , отсюда получим закон Малюса:

  . (11.4.1)  

      В естественном свете все значения φ равновероятны и среднее значение . Поэтому интенсивность естественного света, прошедшего один поляризатор уменьшается в два раза.

      Поставим на пути естественного света два поляризатора, плоскости которых образуют угол φ. Из первого поляризатора выйдет луч интенсивностью . Согласно закону Малюса интенсивность света, прошедшего второй поляризатор,

  . (11.4.2)  

      Это без учета поглощения света в кристалле.

 при φ = 0.

      При φ = π/2    – скрещенные поляризаторы свет не пропускают.

      Таким образом, в электромагнитной теории света закон Малюса находит естественное объяснение на основе разложения вектора  на составляющие.