В одноосных кристаллах

Ход обыкновенного и необыкновенного лучей в кристалле можно определить с помощью принципа Гюйгенса.

1. Оптическая ось лежит в плоскости падения под косым углом к преломляющей грани кристалла. Пусть на преломляющую грань кристалла падает плоский фронт волны АВ. За время, в течении которого фронт волны достигнет точки D, в кристалле около точки А возникнут две волновые поверхности: сферическая и эллипсоидальная, соприкасающиеся в направлении с оптической осью. Около всех точек, лежащих между А и D возникнут такие же волновые поверхности, но меньших размеров. Огибающие всех вторичных сферических волн дадут фронт DM преломленной обыкновенной волны, а всех эллипсоидальных волн – фронт DM преломленной необыкновенной волны. Преломленный луч о или е, выходящий из точки А, проходит через точку касания огибающей с соответствующей волновой поверхностью. Таким образом, на рис.7.4 видно образование двух систем лучей: обыкновенных и необыкновенных, распространяющихся в кристалле в разных направлениях.

2. Свет падает нормально к преломляющей грани кристалла. В рис. 7.5(а) лучи о и е распространяются вдоль оптической оси и поэтому идут не разделяясь. Видно, что даже при перпендикулярном падении света на кристалл, необыкновенный луч может отклониться от нормали к этой поверхности.

Опыт: обыкновенный луч неподвижен, а необыкновенный луч в кристалле описывает конус, а по выходе из нее – цилиндр, при вращении кристалла.

Оптическая ось параллельна преломляющей поверхности. Лучи о и е идет по одному направлению, но распространяются с разной скоростью, вследствие чего между ними возникает все возрастающая разность хода.

Характер поляризации о и е лучей на рис. 7.5(а, б, в) такой же, как и в случае 1 на рис.7.4.

3. Оптическая ось параллельна преломляющей грани и перпендикулярна к плоскости падения. Сечение волновой поверхности необыкновенным лучом к плоскости чертежа имеет вид круга АЕ = в – малая полуось эллипсоида

; ; для любого i, BD = c ^. t;

t – время, в течении которого свет в вакууме проходит путь BD, в = υ _e ^. t. Отсюда . Так как отношение постоянно, то в этом частном случае необыкновенный луч подчиняется обычному закону преломления. Отношение = n_e называется коэффициентом преломления необыкновенного луча. Для положительного кристалла n_e > n ₀, для отрицательного – n_e < n ₀.

Явление движения лучей используется для получения поляризаторов:

1. Призма Николя (николь).

2. Поляроид представляет собой пленку кристалла, которая сильно поглощает один из лучей. Например, герапатит толщиной около 0,1 мм практически полностью поглощает один из лучей. Получают также поляроидные пленки, выполненные на жидких кристаллах.

Дата добавления: 2014-01-03