Поляризация света при двойном лучепреломлении

Поляризация происходит также при двойном лучепреломлении в ани­зотропных кристаллах. К таким кристаллам относятся все кристал­лы, решетка которых не является кубической. Анизотропия кристаллов проявляется, в частности, в том, что их оптические свойства зависят от направления распространения света. Если на поверхность кристалла падает узкий пучок естественного света, то после преломления он раз­делится на два луча (рис. 14.8). Оба луча линейно поляризованы во взаимно перпендикулярных направлениях. Во всяком двоякопреломля-ющем кристалле существует одно (а иногда два) направление, вдоль ко­торого не происходит двойного лучепреломления. Это направление на­зывается оптической осью кри­сталла. Если такое направление одно, кристалл называется одно­осным. Плоскость, содержащая падающий на кристалл луч све­та и оптическую ось, называет­ся главным сечением кристалла для данного луча.

 

Рис. 14.8. Двойное лучепреломление

 

 

Лучи, образующиеся при двойном лучепреломлении в одноосном кри­сталле, имеют следующие свойства. Один из лучей подчиняется обыч­ным законам преломления. Такой луч называют обыкновенным. Этот луч лежит в плоскости падения. Для света, который распространяет­ся вдоль обыкновенного луча, показатель преломления п0 - величина постоянная, не зависящая от угла падения. Следовательно, скорость распространения света в кристалле вдоль этого луча не зависит от его направления. Электрический вектор Ев обыкновенном луче колеблет­ся перпендикулярно главному сечению.

Второй луч называют необыкновенным. Для него не выполняются обычные законы преломления. Этот луч, как правило, не лежит в плос­кости падения. Для света, который распространяется вдоль необыкно­венного луча, показатель преломления зависит от угла падения. Даже при нормальном падении света на поверхность кристалла необыкновен­ный луч, вообще говоря, отклоняется от первоначального направления. Скорость распространения света в кристалле вдоль необыкновенного лу­ча зависит от его направления. Колебания вектора Е в необыкновен­ном луче происходят в главном сечении кристалла. При распростра­нении света вдоль оптической оси оба луча совпадают, а скорость све­та ие зависит от направления вектора Е . При распространении света в любом другом направлении его скорость и показатель преломления вдоль необыкновенного луча отличаются от соответствующих значений для обыкновенного луча. То значение показателя преломления света, распространяющегося вдоль необыкновенного луча, которое максималь­но отличается от п0, обозначают пе.

Устройства для получения линейно поляризованного света из есте­ственного называют поляризаторами. В некоторых анизотропных кри­сталлах один из лучей сильно поглощается, и на выходе из кристалла остается один, линейно поляризованный луч. Указанное свойство ис­пользуется в устройствах, которые называют поляроидами. Поляроид представляет собой прозрачную пленку, в которую вкраплены одинако­во ориентированные мельчайшие двоякопреломляющие кристаллики.

Получать линейно поляризованный свет можно также с помощью по­ляризационных призм, изготовленных из двоякопреломляющих кристал­лов. На практике часто используют один из таких поляризаторов, кото­рый называют призмой Никол я.

Поляризаторы (стопа Столетова, поляризационные призмы, поляро­иды и др.) могут использоваться также для анализа поляризованного света. При этом их называют анализаторами.

Идеальный поляризатор полностью пропускает излучение, в котором вектор Е колеблется в определенной плоскости, называемой главной плоскостью поляризатора, и полностью задерживает излучение, в ко­тором вектор Е перпендикулярен этой плоскости. Если на такой по­ляризатор падает естественный свет интенсивности 1О, то интенсивность линейно поляризованного света, выходящего из поляризатора, будет рав­на

I = I0/2 (14.11)

Пусть на поляризатор падает линейно поляризованный свет интен­сивности I0, для которого вектор Ео лежит в плоскости, составляю­щей угол φ с главной плоскостью поляризатора (рис. 14.9). Вектор

Ео в падающем луче можно пред­ставить в виде суммы двух векторов E и Е_, первый из которых лежит в главной плоскости поляри­затора, а второй к этой плоскости перпендикулярен. Свет, характери­зуемый вектором Е, пройдет через идеальный поляризатор без измене­ния, а свет, характеризуемый векто­ром Е, будет им полностью погло­щен. Амплитуда колебаний вектора Е будет

Е= Е0cosφ

Рис. 14.9. К формулировке закона Малюса

где Ео - амплитуда колебаний вектора Еов падающем линейно поляри­зованном свете. Так как интенсивность света пропорциональна квадрату амплитуды колебаний вектора E, интенсивность света, прошедшего че­рез идеальный поляризатор, будет

I=I0cos2φ (14.12)

 

 

 

Это соотношение носит название закона Малюсa








Дата добавления: 2015-06-12; просмотров: 1513;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.006 сек.