Интерференция поляризованного света в параллельных лучах

Рис. 9.20

Пусть пучок параллельных лучей выходит из поляризатора П₁ линейнополяризованным в направлении П₁П₁ (рис. 9.20, а, б) и падает на пластинку, вырезанную из двояко-преломляющего одноосного кристалла (например, исландский шпат) параллельно его оптической оси 00, расположенной перпендикулярно падающим лучам. При этом происходит разделение колебания (П₁П₁) на составляющую _е, параллельную оптической оси (необыкновенный луч), и на составляющую ₀, перпендикулярную оптической оси (обыкновенный луч), которые в начальный момент времени колеблются в одинаковой фазе.

Для увеличения контраста интерференционной картины угол между П₁П₁ и ₀ устанавливают равным b = 45⁰, благодаря чему амплитуды колебаний ₀ и _е будут равными. Абсолютные показатели преломления этих лучей различны (n₀ = 1,6585; n_e = 1,4863).

Следовательно, различны и фазовые скорости их распространения в пластинке. Поэтому на выходе из пластинки между ними возникает разность фаз , (9.12)

где d - толщина пластинки; l - длина волны падающего света; d = d(n₀ - n_e) - оптическая разность хода.

Когерентные: обыкновенные и необыкновенные лучи, выходящие из пластинки, не могут интерферировать, так как они поляризованы во взаимно перпендикулярных плоскостях. Поэтому за пластинкой устанавливают анализатор П₂, который из каждого луча ₀ и _е пропускает только составляющие с колебаниями, параллельными его направлению пропускания П₂П₂.

Если главные сечения поляризатора и анализатора скрещены П₁^П₂, то амплитуды равны (Е₀ = Е_е), а разность фаз между ними Dj = dj + p. Так как эти составляющие когерентны и линейно-поляризованы в одном направлении, то они интерферируют.

В зависимости от величины Dj на каком-либо участке пластинки наблюдатель видит его темным (min, Dj = (2m + 1)p, где m - целое число) или светлым (мах, Dj = 2mp) в монохроматическом свете или различно окрашенным в белом свете (хроматическая поляризация). Если пластинка имеет переменную толщину или изменяющийся показатель преломления, то места ее с одинаковыми параметрами будут соответственно темными или одинаково светлыми (одинаково окрашенными в белом свете). В зависимости от толщины d пластинки наблюдается несколько частных случаев.