ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
ле исландского шпата оптическая ось параллельна диагонали ОО
′
(рис. 2), соединяющей тупые углы
ромбоэдра. Оптическая ось представляет собой определенное направление в кристалле, а не какую-то
избранную линию. Кристалл исландского шпата является одноосным кристаллом, но существуют также
двуосные кристаллы. При распространении света вдоль оптической оси показатель преломления обык-
новенного и необыкновенного лучей совпадают, т.е.
oe
nn
=
.
Плоскость, проходящая через оптическую ось кристалла и волновую нормаль распространяющихся
волн, носит название плоскости главного сечения или, короче, главной плоскости. Под волновой норма-
лью понимается направление, перпендикулярное плоскости, в которой лежат векторы
E
и
H
волны.
Обычно в качестве главной плоскости выбирают плоскость, содержащую оптическую ось кристалла и
падающий световой луч. На рис. 2 главная плоскость совпадает с плоскостью чертежа. При вращении
кристалла вокруг оси, совпадающей с направлением первичного луча (рис. 2), обыкновенный луч оста-
ется неподвижным, а необыкновенный вращается вместе с главной плоскостью кристалла вокруг обык-
новенного луча. Следовательно, обыкновенный и необыкновенный лучи лежат в главной плоскости
кристалла.
Опыт показывает, если кристалл исландского шпата (рис. 2) облучается неполяризованным светом,
то оба выходящих луча оказываются линейно поляризованными. Чтобы это показать, поставим на пути
обыкновенного и необыкновенного лучей пластинку турмалина, как анализатор. При вращении ее во-
круг оси, совпадающей с направлением первичного луча, замечают попеременное гашение то одного
луча, то другого. Причем, чтобы погасить один из лучей, когда второй наиболее ярок, нужно пластинку
турмалина повернуть на угол 90°. Этот опыт доказывает, что оба луча (обыкновенный и необыкновен-
ный) линейно поляризованы, а их линии поляризации взаимно перпендикулярны. Причем, электриче-
ский вектор
o
E обыкновенной волны всегда перпендикулярен главной оптической оси кристалла, т.е.
вектор
o
E перпендикулярен главной плоскости, что на рис. 2 отмечено точками. Электрический вектор
e
E необыкновенной волны лежит в главной плоскости кристалла, что отмечено на рис. 2 соответст-
вующими черточками. Векторы
o
E
и
e
E ортогональны.
2 ОПТИЧЕСКАЯ АНИЗОТРОПИЯ КРИСТАЛЛОВ.
ЭЛЛИПСОИД ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ
Мы рассмотрели некоторые экспериментальные закономерности распространения световых волн в
кристалле исландского шпата. При этом остался не решен вопрос о причине возникновения двойного
лучепреломления. Нами было отмечено, что двойное лучепреломление наблюдается только в оптически
анизотропных веществах. Чем же обуславливается оптическая анизотропия кристаллов? Закономерно-
сти распространения света в любой среде (изотропной или анизотропной) определяются интерференци-
ей первичных и вторичных волн, излучаемых молекулами, атомами или ионами среды вследствие их
электрической поляризации под действием электрического поля
E
световой волны. Поэтому оптиче-
ские свойства среды полностью обусловлены оптическими свойствами этих элементарных излучателей,
их взаимным расположением и взаимодействием друг с другом. Молекулы и атомы среды в зависимо-
сти от их структуры могут быть электрически изотропными или анизотропными. В первом случае поля-
ризуемость не зависит от направления, во втором – зависит. Однако электрические свойства отдельных
атомов и молекул среды еще не определяют полностью оптические свойства этой среды. Так, например,
все газы, жидкости и аморфные твердые тела при обычных условиях оказываются изотропными, хотя
молекулы многих из них электрически анизотропны. Причина этого заключается в полной хаотичности
ориентации молекул в газах, жидкостях и аморфных телах. Всякое упорядочение ориентаций анизо-
тропных молекул в этих средах под влиянием внешних воздействий приводит к возникновению оптиче-
ской анизотропии.
Если среда находится в кристаллическом состоянии, то ее частицы (атомы, молекулы или ионы)
располагаются в строгом порядке, образуя кристаллическую решетку. Каждая частица находится в
сильном взаимодействии с ближайшими соседними частицами в решетке. Поэтому излучение вторич-
ных волн частицами кристаллической среды зависит не только от электрических свойств самих частиц,
но и от силового воздействия со стороны других частиц. Следовательно, оптическая анизотропия кри-
сталла может быть обусловлена как электрической анизотропией образующих его частиц, так и анизо-
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- …
- следующая ›
- последняя »
