Явление двойного лучепреломления.

При прохождении света через все прозрачные кристаллы, наблюдается явление двойного лучепреломления. Это явление заключается в том, что упавший на кристалл луч разделяется внутри на два луча, распространяющихся с разными скоростями, в различных направлениях.

Рассмотрим кристалл (исландский шпат) – это кристалл, если на него направить луч естественного света, то он раздвоиться и один из них выйдет прямо полностью поляризованный, а другой преломиться и тоже будет поляризованный.

На вход подаем естественный свет, а на выходе получаем два поляризованных луча: (необыкновенный луч) и (обыкновенный луч).

Кристаллы, обладающие явлением двойного лучепреломления разделяются на одноосные (исландский шпат, кристалл турмалина) и двуосные (слюда, гипс).

Если у кристалла одно направление, в котором не происходит двойное лучепреломление, то такой кристалл называют одноосным. Если два таких направления то называют двухосным.

Мы будим заниматься одноосными кристаллами.

Оптическая ось кристалла – это такое направление, в котором отсутствует явление двойного лучепреломления (обыкновенный и необыкновенный лучи не разделяются).

В некоторых кристаллах один из лучей поглощается сильней другого – это явление называется явлением дихроизма

Явление двойного лучепреломления объясняется анизотропией кристаллов.

Рассмотрим случай, когда

Скорость распространения световой волны:

- скорость распространения световой волны в оптике.

Рассмотрим направления светового вектора относительно оптической оси кристалла (о.о.).

Если перпендикулярно (о.о.), то этот свет распространяется со скоростью:

Если параллельно (о.о.), то этот свет распространяется со скоростью:

в других направлениях , скорость имеет промежуточные значения

(если не перпендикулярно (о.о.) и не параллельно (о.о.) то ).

 

Рассмотрим однородную, изотропную, одноосную среду и поместим туда точечный источник света (S).

Оптически положительный кристалл ( )

перпендикулярен плоскости рисунка

лежит в плоскости рисунка

На рисунки изображены две сферические волновые поверхности

и . Эти сферические поверхности соответствуют обыкновенной волне.

В направлении (1-1) перпендикулярно (о.о.), скорость распространения такая же, как у обыкновенной волны.

В направлении (2-2) параллельно (о.о.) и скорость распространения волны минимальна.

В направлении (3-3) промежуточное значение.

во всех направлениях

перпендикулярно (о.о.), дает

сферическую волновую поверхность.

 

Рассмотрим случай когда .

 

Лучи распространяются вдоль оптической оси кристалла, обыкновенный и необыкновенный лучи не разделяются.

 

 

 

Обыкновенный и необыкновенный лучи идут по одному направлению, но с разными скоростями (между ними возникает возрастающая разность фаз).

 

 

Построение основано на принцип Гюйгенса:

Фронт волны можно рассматривать, как совокупность вторичных точечных источников волн, огибающая которых дает положение фронта волны в последующий момент времени.

 

 





©2015-2017 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.


ТОП 5 активных страниц!

...