Оптика. Мартынова Г.П. - 120 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СГАУ | Самара

Составители: 

Рубрика: 

y
c
v
ε
=
2
. (5.7)
в) Пусть по прежнему волна падает вдоль
z , но вектор не парал-
лелен ни одной из главных осей кристалла. Используя формулы (5.3) и
учитывая анизотропию, выражаемую неравенством
D
G
yx
ε
ε
≠
, приходим к
выводу, что векторы
и D
G
E
G
лежат в плоскости x, y , но не параллельны
друг другу (рис. 69,
б). Однако в этом случае векторы
D
G
,
E
G
и
k
G
не бу-
дут компланарны и, следовательно, волна с такой структурой не может
распространяться в кристалле в силу уравнений Максвелла.
Что же произойдет в этом случае? Очевидно, что в кристалле волна
распадется на две волны
и
1
D
G
2
D
G
с устойчивыми поляризациями, бегу-
щими с разными скоростями (рис. 69,
в):
yx
DyDxD
00
G
G
G
+=
Итак, на частном примере мы показали, что в анизотропном кристалле
произвольная световая волна неустойчива: она распадается на две линейно
поляризованные волны с ортогональными направлениями поляризации,
которые бегут в одном направлении, но с разными фазовыми скоростями.
В рассмотренном примере есть только два устойчивых состояния поляри-
зации волны: вдоль оси
x и вдоль оси y . Эти состояния называются соб-
ственными состояниями поляризации
световой волны в анизотропном
кристалле. Оказывается, что и в общем случае, когда волна распространя-
ется в произвольном направлении относительно кристалла, имеет место
аналогичный эффект.
Для нахождения собственных состояний поляризации произвольно
падающего на кристалл света проще всего рассмотреть одноосный кри-
сталл. В соответствии с классификацией, в таком кристалле физически
выделена главная ось
z , которая называется оптической осью. Используя
рассуждения, приведенные выше, нетрудно показать, что любая световая
волна, бегущая вдоль оптической оси, сохраняет свою поляризацию, при
этом скорость волны не зависит от поляризации. В одноосном кристалле
такое направление только одно. Это обстоятельство используют для экспе-
риментального нахождения направления оптической оси в кристалле.
Пусть плоская гармоническая световая волна падает
на кристалл в
произвольном направлении, определяемым волновым вектором
k
G
. Из-за
анизотропии кристалла векторы
D
G
и
E
G
, вообще говоря, не параллельны
друг другу. С другой стороны, векторы
D
G
,
E
G
и
k
G
должны лежать в од-

Страницы