Методы и средства оптического контроля. Жаргалов Б.С. - 8 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

15
Открытие явления разложения белого света на цвета
при преломлении позволило объяснить образование радуги
и других подобных метеорологических явлений.
Преломление света в водяных капельках или ледяных
кристалликах, плавающих в атмосфере, сопровождается
благодаря дисперсии в воде или льде разложением
солнечного света. Рассчитывая направление преломления
лучей в случае сферических водяных капель, мы получаем
картину распределения цветных дуг, точно
соответствующую наблюдаемым а радуге. Аналогично,
рассмотрение преломления света в кристалликах льда
позволяет объяснить явления кругов вокруг Солнца и Луны
в морозное время года, образование так называемых
ложных солнц, столбов и т. д.
2.4. Поляризация
Явления интерференции и дифракции, послужившие
для обоснования волновой природы света, не дают еще
полного представления о характере световых волн. Новые
черты открываются через кристаллы, в частности через
турмалин. Возьмем две одинаковые пластинки турмалина,
вырезанные так, что одна из сторон прямоугольника
совпадает с определенным направлением внутри кристалла,
носящим название оптической оси. Серия опытов
показывает, что интенсивность светового пучка,
проходящего через пластинки турмалина, зависит от
взаимной ориентации двух кристаллов. При одинаковой
ориентации кристаллов свет проходит через второй
кристалл без ослабления. Если же второй кристалл
повернут на 90° от первоначального положения, то свет
через него не проходит. Итак, свет, прошедший сквозь
турмалин, приобретает особые свойства. Свойства световых
волн в плоскости, перпендикулярной направлению
распространения света, становится анизотропным, т. е.
неодинаковыми относительно плоскости, проходящей через
16
луч и ось турмалина. Поэтому способность такого света
проходить через вторую пластинку турмалина зависит от
ориентации оптической оси этой пластинки относительно
оптической оси первой пластинки. Такой анизотропии не
было в пучке, идущем непосредственно от фонаря (или
солнца), ибо по отношению к этому пучку ориентация
турмалина была безразлична.
Можно объяснить все наблюдавшиеся явления, если
сделать следующие выводы.
1) Световые колебания в пучке направлены
перпендикулярно к линии распространения света (световые
волны поперечны).
2) Турмалин способен пропускать световые колебания
только в том случае, когда они направлены определенным
образом относительно оси (например, параллельно оси).
3) В свете фонаря (солнца) представлены поперечные
колебания любого направления и притом в одинаковой
доле, так что одно направление не является
преимущественным.
Я буду в дальнейшем называть свет, в котором в
одинаковой доле представлены все направления
поперечных колебаний, естественным светом.
Вывод 3 объясняет, почему естественный свет в
одинаковой степени проходит через турмалин при любой
его ориентации, хотя турмалин, согласно выводу 2,
способен пропускать световые колебания только
определенного направления. Действительно, как бы ни был
ориентирован турмалин, в естественном свете всегда
кажется одна и та же доля колебаний, направление которых
совпадает с направлением, пропускаемых турмалином.
Прохождение естественного света через турмалин приводит
к тому, что из поперечных колебаний отбираются только те,
которые могут пропускаться турмалином. Поэтому свет,
прошедший через турмалин, будет представлять собой
     Открытие явления разложения белого света на цвета      луч и ось турмалина. Поэтому способность такого света
при преломлении позволило объяснить образование радуги      проходить через вторую пластинку турмалина зависит от
и   других     подобных     метеорологических    явлений.   ориентации оптической оси этой пластинки относительно
Преломление света в водяных капельках или ледяных           оптической оси первой пластинки. Такой анизотропии не
кристалликах, плавающих в атмосфере, сопровождается         было в пучке, идущем непосредственно от фонаря (или
благодаря дисперсии в воде или льде разложением             солнца), ибо по отношению к этому пучку ориентация
солнечного света. Рассчитывая направление преломления       турмалина была безразлична.
лучей в случае сферических водяных капель, мы получаем             Можно объяснить все наблюдавшиеся явления, если
картину      распределения     цветных      дуг,    точно   сделать следующие выводы.
соответствующую наблюдаемым а радуге. Аналогично,                1) Световые колебания в пучке направлены
рассмотрение преломления света в кристалликах льда          перпендикулярно к линии распространения света (световые
позволяет объяснить явления кругов вокруг Солнца и Луны     волны поперечны).
в морозное время года, образование так называемых                2) Турмалин способен пропускать световые колебания
ложных солнц, столбов и т. д.                               только в том случае, когда они направлены определенным
      2.4. Поляризация                                      образом относительно оси (например, параллельно оси).
     Явления интерференции и дифракции, послужившие              3) В свете фонаря (солнца) представлены поперечные
для обоснования волновой природы света, не дают еще         колебания любого направления и притом в одинаковой
полного представления о характере световых волн. Новые      доле, так что одно направление не является
черты открываются через кристаллы, в частности через        преимущественным.
турмалин. Возьмем две одинаковые пластинки турмалина,            Я буду в дальнейшем называть свет, в котором в
вырезанные так, что одна из сторон прямоугольника           одинаковой      доле   представлены    все   направления
совпадает с определенным направлением внутри кристалла,     поперечных колебаний, естественным светом.
носящим название оптической оси. Серия опытов                    Вывод 3 объясняет, почему естественный свет в
показывает,    что    интенсивность    светового   пучка,   одинаковой степени проходит через турмалин при любой
проходящего через пластинки турмалина, зависит от           его ориентации, хотя турмалин, согласно выводу 2,
взаимной ориентации двух кристаллов. При одинаковой         способен     пропускать   световые    колебания   только
ориентации кристаллов свет проходит через второй            определенного направления. Действительно, как бы ни был
кристалл без ослабления. Если же второй кристалл            ориентирован турмалин, в естественном свете всегда
повернут на 90° от первоначального положения, то свет       кажется одна и та же доля колебаний, направление которых
через него не проходит. Итак, свет, прошедший сквозь        совпадает с направлением, пропускаемых турмалином.
турмалин, приобретает особые свойства. Свойства световых    Прохождение естественного света через турмалин приводит
волн в плоскости, перпендикулярной направлению              к тому, что из поперечных колебаний отбираются только те,
распространения света, становится анизотропным, т. е.       которые могут пропускаться турмалином. Поэтому свет,
неодинаковыми относительно плоскости, проходящей через      прошедший через турмалин, будет представлять собой
                                                      15    16