Поляроиды и поляризационные призмы

Поляризационные приспособления служат для получения и анализа поляризованного света. В основе их работы лежит явление двойного лучепреломления. Наиболее часто для этого используются поляроиды и поляризационные призмы.

Работа поляроида основана на явлении, открытом Кордье в 1809 г. на минерале кордьерит и называемом дихроизм. Дихроизм турмалина обнаружен Био и Зеебеком в 1916 г.

Дихроизм – это явление различного поглощения света в зависимости от ориентации светового вектора.

Это означает, что обыкновенные и необыкновенные лучи по-разному поглощаются двоякопреломляющим веществом. Например, турмалин и герапатит сильнее поглощают обыкновенный луч, чем необыкновенный.

Поляроид представляет собой пленку очень сильно дихроичного красталла. Например, поляроидом может служить тонкая пленка из целлулоида или целлофана, в которую вкраплены одинаково ориентированные кристаллики герапатита (сернокислого йод-хинина). Герапатит – двоякопреломляющее вещество с очень сильным дихроизмом в области видимого света. В пластинке герапатита толщиной всего в 0, 1 мм полностью поглощаются все обыкновенные лучи видимой области спектра. Для сравнения, турмалин полностью поглощает обыкновенный луч уже при толщине пластинки в 1 мм,

Поляризационные призмы – это призмы, дающие только один плоскополяризованный луч. Рассмотрим одну из них призму Николя (или просто николь), названную так в честь шотландского физика Уильяма Николя. В 1828 году он предложил поляризационный прибор, в основе устройства которого лежит явление двойного лучепреломления и полного внутреннего отражения.

Призма Николя представляет собой двойную призму из исландского шпата, склеенную вдоль отрезка AB канадским бальзамом. Канадский бальзам выбран в качестве склеивающего вещества потому, что коэффициент его преломления для обоих лучей имеет промежуточное значение между и для исландского шпата .

Призмы выкалываются из кристалла под такими углами, чтобы необыкновенный луч проходил насквозь, практически не преломляясь. Угол падения луча подбирают так, чтобы обыкновенный луч попадал на прослойку канадского бальзама под углом равным или большим предельного угла полного внутреннего отражения и испытывал полное отражение. После чего обыкновенный луч поглощается зачерненной боковой поверхностью CB.

Достоинством поляроидов является то, что их можно изготавливать с площадями поверхности до нескольких квадратных (деци?)метров. Недостатками являются: 1) большая зависимость степени поляризации от длины волны, чем у призм; 2) меньшая прочность; 3) небольшая термостойкость, что не позволяет использовать поляроиды в мощных световых потоках.