Поляризация при двойном лучепреломлении. Поляроиды

При прохождении света через некоторые кристаллы световой луч разделяется на два луча. Это явление было открыто в 1670 году Эразмом Бартоломином для исландского шпата и получило название двойного лучепреломления. При двойном лучепреломлении один из лучей удовлетворяет обычному закону преломления и лежит в одной плоскости с падающим лучом и нормалью. Этот луч называется обыкновенным и обозначается буквой O. Для другого луча, называемого необыкновенным(его обозначают буквой e), отношение не остается постоянным при изменении угла падения. Даже при нормальном падении необыкновенный луч отклоняется от первоначального направления(рис.2.18.7).

Как правило, необыкновенный луч не лежит в одной плоскости с падающим лучом и нормалью к преломляющей поверхности.

Явление двойного лучепреломления наблюдается для всех прозрачных кристаллов, за исключением принадлежащих к кубической системе.У так называемых одноосновных кристаллов имеется направление, вдоль которого свет распространяется, не разделяясь на два луча. Это направление называется оптической осью кристалла. Любая прямая, параллельная данному направлению, также является оптической осью кристалла. Любая плоскость, проходящая через оптическую ось, называется главным сечением или главной плоскостью кристалла. В обыкновенном луче плоскость колебаний вектора перпендикулярна главному сечению кристалла, а в необыкновенном плоскость колебаний совпадает с главным сечением кристалла.

В некоторых кристаллах один из лучей поглощается сильнее другого. Это явление называется дихроизмом. Сильным дихроизмом для видимого света обладает турмалин. В нем обыкновенный луч практически полностью поглощается на длине 1 мм.Таким же свойством обладает поляроид– целлулоидная пленка, в которую введено большое количество одинакoво ориентированных кристаллов сульфата йодистого хинина. Следовательно, поляроид может быть использован в качестве поляризатора.

Кроме поляроида, большое распространение получил поляризатор, называемый призмой Николя (или сокращенно николь). Николь представляет собой призму из исландского шпата, разрезанную по диагональной плоскости и склеенную канадским бальзамом(рис. 2.18.8).

Показатель преломления канадского бальзама n, имеет величину между показателями преломления обыкновенного и необыкновенного лучей в кристалле (n_o>n>n_e). Угол падения для обыкновенного луча оказывается таким, что он претерпевает на прослойке бальзама полное внутреннее отражение и выходит из призмы.