Двойное лучепреломления. Призма Волластона

Закон Брюстера

Тангенс угла падения световой волны, при котором происходит максимальная частичная поляризация преломленного луча, равен абсолютному показателю преломления отражающей среды

Tg i=n

Двойное лучепреломление, расщепление пучка света в анизотропной среде (например, в кристалле) на два слагающих, распространяющихся с разными скоростями и поляризованных в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Двойное лучепреломление впервые обнаружено и описано профессором Копенгагенского университета Э. Бартолином в 1669 в кристалле исландского шпата. Если световой пучок падает перпендикулярно к поверхности кристалла, то он распадается на 2 пучка, один из которых продолжает путь без преломления, как и в изотропной среде, другой же отклоняется в сторону, нарушая обычный закон преломления света (рис.). Соответственно этому лучи первого пучка называются обыкновенными, второго — необыкновенными.

Двойное лучепреломление можно наблюдать и при наклонном падении пучка света на поверхность кристалла. В исландском шпате и некоторых др. кристаллах существует только одно направление, вдоль которого не происходит Двойное лучепреломление Оно называется оптической осью кристалла, а такие кристаллы — одноосными.

Двойное лучепреломление объясняется особенностями распространения электромагнитных волн в анизотропных средах. Электрическое поле световой волны E, проникая в вещество, вызывает вынужденные колебания электронов в атомах и молекулах среды. Колеблющиеся электроны, в свою очередь, являются источником вторичного излучения света. Т. о., прохождение световой волны через вещество — результат последовательного переизлучения света электронами. В анизотропном веществе колебания электронов легче возбуждаются в некоторых определённых направлениях. Поэтому волны с различной поляризацией будут распространяться в анизотропном веществе с разными скоростями.

Помимо кристаллов, Двойное лучепреломление наблюдается в искусственно анизотропных средах (в стеклах, жидкостях и др.), помещенных в электрическое поле (см. Керра эффект), в магнитное поле (см. Коттона — Мутона эффект), под действием механических напряжений (см. Фотоупругость) и т. п. В этих случаях среда становится оптически анизотропной, причём оптическая ось параллельна направлению электрического поля, магнитного поля и т. п.

Двойное луче­преломление в одноос­ном кристалле при перпендикулярном падении пучка света на переднюю грань кристалла. Обыкно­венный луч не прелом­ляется. Необыкно­венный луч прелом­ляется на угол двойного лучепреломления a; n0 — показатель прелом­ления обыкновенной волны, не зависящий от направления; ne — показатель преломления необыкновенной волны, зависящий от направления.

Волластона призма, двоякопреломляющая поляризационная призма. Названа по имени английского учёного У. Х. Волластона.

Она состоит из 2 прямоугольных призм исландского шпата которые склеели специальным клеем АВС – ось оптическая параллельная АВ. Во 2 половине ось параллельна С. Луч проходит через АВС, а во 2 половине раздваивается. Во 2 части лучи перпендикулярны к оптической оси. Так как оси половинах перпендикулярны, то обыкновенный луч в 1 части превращается в необыкновенный во 2 случае и соотв. наоборот.

Дата добавления: 2014-12-16