Закон Малюса відображає пряму залежність між інтенсивністю природного світла та інтенсивністю лінійного поляризованого світла, що пройшло через спеціальні поляроїди. Їх виготовляють з кристалів турмаліну.
Поляризація світла
Як відомо, світло являє собою поперечну електромагнітну хвилю. Електромагнітні коливання здійснюються векторами електричного (E) і магнітного (H) полів. Вектор електричного поля ще називають світловим. Він визначає величину енергії, що переноситься в просторі. Інтенсивність світла залежить від додатка цього вектора.
Кожен з них робить коливання в площинах, перпендикулярних площині вектора поширення хвилі. Якщо ці коливання здійснюються за всіма напрямками (перпендикулярність площин зберігається), світло називається неполяризованим або природним. Такі світлові хвилі випромінюються Сонцем і всіма земними джерелами.
Поляризоване світло виникає при проходженні хвилею певних речовин. Світловий вектор починає здійснювати коливання тільки в одній площині, яка перпендикулярна площині коливань магнітного вектора і вектора напрямку поширення. Таке світло називають лінійно- або плоскополяризованим. Для людського ока він нічим не відрізняється від природного, але за допомогою нього можна спостерігати цікаві явища.
Закон Малюса
Отримати плоскополяризоване світло можна за допомогою кристала турмаліну. У 1809 році французький інженер Е.Малюс відкрив цікаву властивість такого світла. У своїх дослідах він використовував дві платівки, зроблені з турмаліну. Він помістив джерело світла і ці дві платівки на оптичній лаві. Малюс помістив платівки так, щоб можна було змінювати кут між ними (він утворений їх площинами поляризації). Платівка, розташована ближче до джерела, стала називатися поляризатором, а та, що далі - аналізатором. Ці назви умовні, оскільки платівки не мають якісної відмінності. При зміні кута інтенсивність світла, що пройшов через аналізатор змінювалася. Якщо площини поляризації розташовувалися перпендикулярно, вона дорівнювала нулю. Кожна платівка "вирізала" певні площини коливань світлового вектора, через що змінювалася інтенсивність світлової хвилі. Після ретельного аналізу отриманих результатів була відкрита формула, що пов 'язує інтенсивність плоскополяризованого світла, що пройшов через аналізатор, з інтенсивністю природного світла. Вона виглядає так: I = 0.5 * I0 * (cosФ) ^ 2, де I - інтенсивність природного світла, I0 - інтенсивність світла, що пройшов аналізатор, Ф - кут між площинами поляризації турмалінових платівок.