Оптика. Выпуск девятый. Эффект Керра. Березина Р.И - 9 стр.

UptoLike

Рубрика: 

Показатель преломления будет необыкновенным. Для него и
диэлектрической поляризуемости получаем
ε
x
= п
2
e
= 1 + 4 π N β (s
2
x
)
ср .
Так как показатель преломления газа близок к единице, то извлекая
квадратный корень приближенно получаем
п
e
= 1 + 2 π N β (s
2
x
)
ср
= 1 + 2 π N β (cos
2
θ)
ср
, (4)
где θ- угол между осью молекулы и внешним полем Е
o
(т.е. осью X).
Если распределение молекул изотропно (т.е. внешнего поля нет), то
(s
2
x
)
ср
=(s
2
y
)
ср
=(s
2
z
)
ср
. Но S
2
x
+ S
2
y
+ S
2
z
= 1, а поэтому (s
2
x
)
ср
= 1/3. Значит, среда
будет оптически изотропна, причем
п = 1 + (2 π/3) N β . (5)
Если поле Е направлено вдоль оси Y, то s
Е
= s
y
. В этом случае показатель
преломления будет обыкновенным . Для него расчет, аналогичный
вышеизложенному, дает
п
о
= 1 +2π N β (s
2
y
)
ср
.
Чтобы вычислить (s
2
y
)
ср
, представим проекции единичного вектора s в
полярной системе координат с полярной осью вдоль поля Е:
s
x
= cosθ, s
y
= sinθ cosφ, s
z
= sinθ sinφ ,
где φ- соответствующий азимут. Он с равной вероятностью может
принимать все значения от 0 до 2π. Поэтому
(s
2
y
)
ср
=( sin
2
θ)
ср
(cos
2
φ)
ср
= ½( sin
2
θ)
ср .
Следовательно,
n
o
=1+ π N β( sin
2
θ)
ср .
(6)