Двойное лучепреломление

Большая Советская Энциклопедия. Статьи для написания рефератов, курсовых работ, научные статьи, биографии, очерки, аннотации, описания.


А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я 1 2 3 4 8 A L M P S T X
ДА ДВ ДД ДЕ ДЁ ДЖ ДЗ ДИ ДЛ ДМ ДН ДО ДП ДР ДУ ДХ ДЫ ДЬ ДЭ ДЮ ДЯ
ДВА
ДВЕ
ДВИ
ДВО
ДВУ

Двойное лучепреломление, расщепление пучка света в анизотропной среде (например, в кристалле) на два слагающих, распространяющихся с разными скоростями и поляризованных в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Двойное лучепреломление впервые обнаружено и описано профессором Копенгагенского университета Э. Бартолином в 1669 в кристалле исландского шпата. Если световой пучок падает перпендикулярно к поверхности кристалла, то он распадается на 2 пучка, один из которых продолжает путь без преломления, как и в изотропной среде, другой же отклоняется в сторону, нарушая обычный закон преломления света (рис.). Соответственно этому лучи первого пучка называются обыкновенными, второго — необыкновенными. Угол, образуемый обыкновенным и необыкновенным лучами, называется углом Двойное лучепреломление Если в случае перпендикулярного падения пучка поворачивать кристалл вокруг пучка, то след обыкновенного луча остаётся на месте, в центре, а след необыкновенного луча вращается по кругу.

Двойное лучепреломление в одноосном кристалле при перпендикулярном падении пучка света на переднюю грань кристалла. Обыкновенный луч не преломляется. Необыкновенный луч преломляется на угол двойного лучепреломления <span style='font-family:Symbol;layout-grid-mode:line'>a</span>; n<sub>0</sub> — показатель преломления обыкновенной волны, не зависящий от направления; n<sub>e</sub> — показатель преломления необыкновенной волны, зависящий от направления. Двойное лучепреломление.

Двойное лучепреломление в одноосном кристалле при перпендикулярном падении пучка света на переднюю грань кристалла. Обыкновенный луч не преломляется. Необыкновенный луч преломляется на угол двойного лучепреломления a; n0 — показатель преломления обыкновенной волны, не зависящий от направления; ne — показатель преломления необыкновенной волны, зависящий от направления.

  Двойное лучепреломление можно наблюдать и при наклонном падении пучка света на поверхность кристалла. В исландском шпате и некоторых др. кристаллах существует только одно направление, вдоль которого не происходит Двойное лучепреломление Оно называется оптической осью кристалла, а такие кристаллы — одноосными (см. также Кристаллооптика).

Направление колебаний электрического вектора у необыкновенного луча лежит в плоскости главного сечения (проходящей через оптическую ось и световой луч), которая является плоскостью поляризации. Нарушение законов преломления в необыкновенном луче связано с тем, что скорость распространения необыкновенной волны, а, следовательно, и её показатель преломления nезависят от направления. Для обыкновенной волны, поляризованной в плоскости, перпендикулярной главному сечению, показатель преломления nо одинаков для всех направлений. Если из точки О (см. рис.) откладывать векторы, длины которых равны значениям nе и nо в различных направлениях, то геометрические места концов этих векторов образуют сферу для обыкновенной волны и эллипсоид для необыкновенной (поверхности показателей преломления).

  Из табл. видно, что Двойное лучепреломление, характеризуемое величиной и знаком D, может быть положительным и отрицательным. В соответствии с этим различают положительные и отрицательные (одноосные) кристаллы.

Кристалл

n0

neмакс

D = neмакс n0

Исландский шпат

1,65836

1,48639

-0,17197

Кварц

1,5442

1,5533

+0,0091

Каломель

1,9733

2,6559

+0,6826

Натриевая селитра

1,587

1,336

-0,251

  В прозрачных кристаллах интенсивности обыкновенного и необыкновенного лучей практически одинаковы, если падающий свет был естественным. Выделив диафрагмой один из лучей, получившихся при Двойное лучепреломление, и пропустив его через второй кристалл, можно снова получить Двойное лучепреломление Однако интенсивности обыкновенного и необыкновенного лучей в этом случае будут различны, т. к. падающий луч поляризован. Отношение интенсивностей зависит от взаимной ориентации кристаллов — от угла j, образуемого плоскостями главных сечений того и другого кристалла (плоскости, проходящие через оптическую ось и световой луч). Если j = 0° или 180°, то остаётся только обыкновенный луч. При j = 90°, наоборот, остаётся только луч необыкновенный. При j = 45° интенсивность обоих лучей одинакова.

  В общем случае кристалл может иметь две оптических оси, т. е. два направления, вдоль которых Двойное лучепреломление отсутствует. В двуосных кристаллах оба луча, появляющиеся при Двойное лучепреломление, ведут себя, как необыкновенные.

  Измерение D в тех случаях, когда Двойное лучепреломление велико, может быть осуществлено непосредственным определением показателей преломления при помощи призм или специальных кристаллорефрактометров, позволяющих делать измерения n в разных направлениях. Во многих случаях (особенно для тонких слоев анизотропных тел), когда пространственное разделение двух лучей столь мало, что измерить nо и nе невозможно, измерения делаются на основании наблюдения характера поляризации света при прохождении его через слой анизотропного вещества.

  Двойное лучепреломление объясняется особенностями распространения электромагнитных волн в анизотропных средах. Электрическое поле световой волны E, проникая в вещество, вызывает вынужденные колебания электронов в атомах и молекулах среды. Колеблющиеся электроны, в свою очередь, являются источником вторичного излучения света. Т. о., прохождение световой волны через вещество — результат последовательного переизлучения света электронами. В анизотропном веществе колебания электронов легче возбуждаются в некоторых определённых направлениях. Поэтому волны с различной поляризацией будут распространяться в анизотропном веществе с разными скоростями.

  Помимо кристаллов, Двойное лучепреломление наблюдается в искусственно анизотропных средах (в стеклах, жидкостях и др.), помещенных в электрическое поле (см. Керра эффект), в магнитное поле (см. Коттона — Мутона эффект), под действием механических напряжений (см. Фотоупругость) и т. п. В этих случаях среда становится оптически анизотропной, причём оптическая ось параллельна направлению электрического поля, магнитного поля и т. п.

 

  Лит.: Ландсберг Г. С., Оптика, 4 изд., М., 1957 (Общий курс физики, т. 3); Поль Р. В., Оптика и атомная физика, пер. с нем. , М. , 1966.

 

Так же Вы можете узнать о...


Судебник Казимира 1468, законодательный памятник Великого княжества Литовского, обнародован в Вильнюсе 29 февраля С.
Хлоропреновые каучуки, синтетические каучуки, полимеры хлоропрена общей формулы [—CH2—CCl=CH—CH2—] n; продукты светло-жёлтого цвета.
Алунит, минерал из группы сложных сульфатов с добавочными анионами (OH)-.
Верден, -сюр-Мёз (Verdun-sur-Meuse), город на северо-востоке Франции, в департаменте Мёз, на р.
Диатез экссудативно-катаральный, аномалия конституции человека, в основе которой лежит изменённая аллергическая реактивность организма на воздействие обычных физиологических раздражителей (см.
Кета (озеро) Кета, Хита, озеро в Таймырском (Долгано-Ненецком) национальном округе Красноярского края РСФСР.
Майский ярус (от названия реки Мая, притока реки Алдан), верхний ярус среднего отдела кембрийской системы.
Опорное бурение, способ изучения земной коры и в большинстве случаев перспективной оценки нефтегазоносности посредством проведения глубоких скважин при региональных геологоразведочных работах.
Рентгенометрия, раздел дозиметрии, включающий методы измерения и расчёта дозы рентгеновского и g-излучений.
Тайпинг (Taiping), город в Малайзии, в штате Перак.
Цельтис Конрад Цельтис, Цельтес (Celtis, Celtes) (настоящая фамилия Пиккель, Pickel) Конрад (1.
Анжеро-Судженск, город областного подчинения в Кемеровской области РСФСР.
Вирунга, Муфумбиро (Virunga, Mufumbiro), область современного вулканизма в Восточной Африке, к С.
Доменная печь, см. в ст. Доменное производство.
Климовск, город (до 1940 — посёлок) в Подольском районе Московской области РСФСР.
Маркона (Marcona), город в Перу, в департаменте Ика, в 30 км от побережья Тихого океана.
Отношение смеси, количество водяного пара в г на 1 кг сухого воздуха.
Роскилльский мир 1658, заключён между Данией и Швецией 26 февраля в г.
Тель-Авив, главный экономический и культурный центр государства Израиль.