Двойное лучепреломление. Его объяснение. Нарисуйте ход луча в двоякопреломляющем одноосном кристаллею. Поляризация при двойном лучепреломлении.

Один из способов получения линейно поляризованного света – явление двойного лучепреломления. Оно связано с анизотропией кристаллов, т.е. показатель преломления в кристалле зависит от направления колебаний вектора E световой волны:

- двуосные кристаллы;

- одноосные кристаллы;

В результате луч естественного света в кристалле разделяется на два луча: обыкновенный (о) и необыкновенный (е).

Каждая точка волнового фронта в кристалле будет источником двух волн. В одноосном кристалле существует одно направление, вдоль которого эти две волны движутся с одной скоростью. Это направление называется оптической осью (МN).

 

 

Рис.1

В двуосном кристалле каждая точка является источником двух эллиптических волн и оба преломлённых луча ведут себя как необыкновеннные.

Ход лучей в двоякопреломляющей призме (Николя):

 

Для склейки двух кусков исландского шпата, из которого сделана призма, используется канадский бальзам т.к. n_e<n_к.б.<n_о. Так как слой бальзама очень тонкий то необыкновенный луч практически не преломляется. Углы же призмы подобраны так чтобы обыкновенный луч на месте склейки испытывал полное внутреннее отражение.

Луч е называется необыкновенным, так как даже в случае нормального падения света на поверхность пластинки вырезанной из одноосного кристалла он преломляется.

Обыкновенная и необыкновенная волны линейно поляризованы. В обыкновенной волне вектор E направлен перпендикулярно главной плоскости кристалла (плоскость, проходящая через луч и пересекающая оптическую ось кристалла) для обыкновенного луча. Электрический вектор Е необыкновенной волны лежит в главной плоскости кристалла для необыкновенного луча.

Интерференция поляризованных лучей.

Если на двояко преломляющую пластинку вырезанную вдоль оптической оси падает поляризованный свет, то вектор E, который образует какой то угол

 

 

 

и - когерентны и взаимно перпендикулярны.

В этой пластинке две волны обыкновенная и необыкновенная, которые распространяются с разными скоростями и, следовательно, между ними возникает разность хода . Они когерентны, поэтому на выходе из пластины мы будем наблюдать интерференцию поляризованных лучей, где - max и - min.

Если на пластинку падает не поляризованный свет, то обыкновенная и необыкновенная волна не когерентны, интерференции нет.

21. Прохождения света через плоскопораллельную пластину. Фазовые пластинки. Нарисуйте ход луча при нормальном и наклонном падении.

 

Прохождения света через плоскопораллельную пластину.

Фазовые пластинки

Пластинки, вырезанные вдоль оптической оси видимого луча, преломление не наблюдается, однако в пластинке распространяются два фронта волн, между которыми на выходе из пластинки между ними появляется оптическая разность хода .

Если - пластинка называется в ¼ длины волны, - в половину длины волны.