| 8406202 9216 1210 912 1зации в сходящихся лучах. N1 - поляризатор, N2- анализатор; К - пластинка толщиной l, вырезанная из одноосного двулучепреломляющего кристалла параллельно его оптической оси; L1, L2 - линзы. Лучи разного наклона проходят в К разные пути, приобретая разности хода (различные для обыкновенного и необыкновенного лучей). По выходе из анализатора они интерферируют, давая характерные интерференционные картины, показанные на рис. 5.
Рис. 5. Интерференционные картины хроматической поляризации в сходящихся лучах при условии, что оптические оси анализатора и поляризатора скрещены (N1 | N2, см. рис. 4). а - срез кристаллической пластинки К перпендикулярен её оптической оси; б - срез параллелен оптической оси. Если падающий на анализатор свет - белый, картины приобретают сложную характерную окраску.
На мн. из перечисленных явлений основаны принципы действия разнообразных поляризационных приборов, с помощью которых не только анализируют состояние П. с., испускаемого внеш. источниками, но и получают требуемую П. с. и преобразуют одни её виды в другие.
Особенности взаимодействия поляризованного света с веществом обусловили его исключительно широкое применение в науч. исследованиях кристаллохимич. и магнитной структуры твёрдых тел, строения биологич. объектов (напр., поляризационная микроскопия, см. Микроскоп), состояний элементарных излучателей и их отд. центров, ответственных за квантовые переходы, для получения информации о чрезвычайно удалённых (в частности, астрофизических) объектах. Вообще, П. с. как существенно анизотропное свойство излучения позволяет изучать все виды анизотропии вещества -поведение газообразных, жидких и твёрдых тел в полях анизотропных возмущений (механических, звуковых, электрических, магнитных, световых), в кристаллооптике - структуру кристаллов (в подавляющем большинстве - оптически анизотропных), в технике (напр., в машиностроении) - упругие напряжения в конструкциях (см. Поляриэационно-оптический метод исследования напряжений) и т. д. Изучение П. с., испускаемого или рассеиваемого плазмой, играет важную роль в диагностике плазмы. Взаимодействие поляризованного света с веществом может приводить к оптической ориентации или т. н. выстраиванию атомов, генерации мощного поляризованного излучения в лазерах и пр. Напротив, исследование деполяризации света при фотолюминесценции даёт сведения о взаимодействии поглощающих и излучающих центров в частицах вещества, при рассеянии света - ценные данные о структуре и свойствах рассеивающих молекул или иных частиц, в др. случаях - о протекании фазовых переходов и т. д. П. с. широко используется в технике, напр. при необходимости плавной регулировки интенсивности светового пучка (см. Малюса закон), для усиления контраста и устранения световых бликов в фотографии, при создании светофильтров, модуляторов излучения (см. Модуляция света), служащих одними из осн. элементов систем оптической локации и оптической связи, для изучения протекания химия, реакций, строения молекул, определения концентраций растворов (см. Поляриметрия, Сахариметрия) и мн. др. П. с. играет заметную роль в живой природе. Мн. живые существа способны чувствовать П. с., а нек-рые насекомые (пчёлы, муравьи) ориентируются в пространстве по поляризованному (в результате рассеяния в атмосфере) свечению голубого неба. При определённых условиях к П. с. становится чувствительным и человеческий глаз (т. н. явление Хайдингер а).
Лит.: Ландсберг Г. С., Оптика, 4 изд., М., 1957 (Общий курс физики, т. 3); Шерклифф У., Поляризованный свет, пер. с англ., М., 1965; Борн М., Вольф Э., Основы оптики, пер. с англ., 2 изд., М., 1973; Феофилов П. П., Поляризованная люминесценция атомов, молекул и кристаллов, М., 1959; Ахиезер А. И., Берестецкий В. Б., Квантовая электродинамика, Зизд., М., 1969. В. С. Запасский.
ПОЛЯРИЗАЦИЯ ЧАСТИЦ, характеристика состояния частиц, связанная с наличием у них собственного момента количества движения - спина. Понятие П. ч. близко к понятию поляризации света. Последнее означает, в частности, что плоские световые волны с определёнными частотой, направлением распространения и интенсивностью могут отличаться расположением векторов напряжённостей электрического и магнитного полей в пространстве, т. е. поляризацией. Это свойство сохраняется и при квантовом описании света: фотон может обладать поляризацией.
Частица с ненулевой массой покоя (электрон, ядро и др.) и спином J (в единицах постоянной Планка h) имеет 2J + 1 квантовых состояний, отвечающих различным ориентациям спина (различным значениям проекции спина на нек-рое направление). Состояние частицы представляет собой суперпозицию этих состояний. Если коэфф. суперпозиции полностью определены ("чистое" квантовое состояние), то говорят, что частица полностью поляризована. Если коэфф. суперпозиции определены не полностью, а заданы только нек-рыми ста-тистич. характеристиками ("смешанное" состояние), то говорят о частичной поляризации. В частности, частица может быть полностью неполяризованной; это означает, что её свойства одинаковы по всем направлениям, как у бесспиновой частицы (с J = 0). В общем случае П. ч. определяет степень симметрии (или асимметрии) частиц в пространстве. Частицу называют поляризованной (в узком смысле слова), если характеристика её симметрии включает винтовую ось (как у вращающегося твёрдого тела или у циркулярно поляризованного света). Если такой оси нет, но нет и сферич. симметрии, то П. ч. наз. выстроенностью (пример -линейно поляризованный свет). П. ч. определяется в общем случае числом параметров, равным (2J +1)2-1.
Частица с нулевой массой, напр, фотон, обладает только двумя состояниями, определяемыми её спином, а её поляризация определяется в общем случае тремя параметрами. Нейтрино с нулевой массой обладают особым свойством -они всегда полностью поляризованы в форме правой или левой циркулярной поляризации (см. Нейтрино).
В. Б. Берестецкий.
ПОЛЯРИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ, отклонение электродного потенциала Е от стационарного потенциала ЕСТ, к-рый электрод приобретает в отсутствие внешнего тока. П. э. измеряется в вольтах (милливольтах). Если отклонение отрицательно (вызвано подводом электронов, к-рые должны расходоваться в реакциях, идущих в катодном направлении), то П. э. называют катодной; при противоположном направлении тока - анодной. Графики функциональной связи между П. э. и плотностью тока i называют соответственно катодными и анодными поляризационными кривыми и широко используют при описании и исследовании электрохим. и коррозионных процессов.
В общем случае связь между i и П. э. криволинейна, однако в интервале отклонений ±10-15 мв от Естона, как правило, прямолинейна. Угловой коэффициент этого участка (т. е. отношение приращения П. э. к приращению г) имеет размерность сопротивления единицы поверхности (ом*см2) и наз. поляризационным сопротивлением электрода Rп. Электроды с большим Rп наз. сильнополяризуемыми, т. к. уже при очень малых г их потенциалы сильно отклоняются от Ест. Электроды с малым Rп - слабополяризуемые. Существует обратная пропорциональность между Rп и интенсивностью того обмена электрич. зарядами, к-рый происходит между электродом и электролитом при Ест. На коррелирующем электроде эта интенсивность обычно совпадает с плотностью коррозионного тока, и потому измерение Rп иногда используют для определения скорости электрохим. коррозии. Если на электроде возможна лишь одна электродная реакция, то Ест совпадает с равновесным потенциалом Ер этой реакции, П. э.- с её перенапряжением, a Rп оказывается обратно пропорциональным равновесному току обмена. Термином "концентрационная поляризация" обозначают те изменения Е, к-рые связаны с замедленным переносом исходных или конечных компонентов протекающей на электроде реакции. В зоне реакции концентрация первых (Сисх) понижается, а вторых (CKOH) - увеличивается. Это повышает тенденцию реакции протекать в обратном направлении, что и должно компенсироваться приложением дополнительной разности потенциалов. Последняя особенно резко растёт, когда скорость реакции достигает предельно возможной скорости дифузионных потоков, так что либо Сисх снижается практически до 0, либо конечные продукты кристаллизуются, закрывая электродную поверхность. Эту предельную диффузионную плотность тока можно повысить, улучшив массоперенос, напр., путём перемешивания. Вместо термина "концентрационная поляризация" также пользуются термином "концентрац ионное перенапряжение", т. к. обозначаемое им отклонение Е должно фактически отсчитываться не от Ест, а от Ер соответствующей индивидуальной реакции.
Явления П. э. могут быть и вредны, и полезны. Напр., при электролизе они повышают расход электроэнергии, а при работе гальванич. элемента понижают отдачу электроэнергии; зато при коррозии могут вести к торможению нежелательных процессов. См. также ст. Пассивирование.
Лит.: Кинетика электродных процессов, М., 1952 (авт. колл. под рук. А. Н. Фрумкина); Скорчеллетти В. В., Теоретическая электрохимия. Л., 1959; Феттер К., Электрохимическая кинетика, пер. с нем.. М., 1967; Антропов Л. И., Теоретическая электрохимия, 2 изд., М., 1969. В. М. Новаковский.
ПОЛЯРИЗОВ |
