Реферат: Поляризація світла

Рис.8

Площина поляризації світла, яке виходить з поляризатора, утворює з оптичною віссю пластинки кут і у пластинці поширюватимуться звичайний і незвичайний промені в напрямку падаючого променя. Нехай Ε - амплітудне значення електричного вектора променя, який падає на пластинку (рис.9). Тоді амплітуди електричних векторів звичайного і незвичайного променів будуть дорівнювати

Після проходження пластинки завтовшки d між звичайним і незвичайним променями виникає різниця ходу або різниця фаз де- довжина хвилі у вакуумі.

Рис. 9

Коливання електричних векторів звичайного і незвичайного променів здійснюються за законом

(11)

При додаванні цих коливань отримуємо рівняння еліпса, довільно орієнтованого відносно осей ОХ і OY :

. (12)

Отже, отримуємо еліптично поляризовану хвилю.

Якщо , то і еліпс орієнтований відносно головних осей кристала. При на виході з пластини світло буде циркулярно поляризованим. Пластинка, для якої

(13)

називається пластинкою у чверть хвилі. Знак "+" відповідає негативним кристалам, а знак "-" - позитивним. Пластинка, для якої

(14)

називається пластинкою у півхвилі. В цьому випадку зсув фаз . Пройшовши таку пластинку, лінійно поляризоване світло залишається лінійно поляризованим, а електричний вектор змінює напрямок коливань на кут 2а за годинниковою стрілкою. Якщо то і лінійно поляризоване світло після проходження пластинки в одну довжину хвилі буде також лінійно поляризованим без зміни орієнтації площини поляризації.

4. Штучна оптична анізотропія. Обертання площини поляризації

Подвійне променезаломлення спостерігається в природних анізотропних середовищах. Існують різні способи отримання штучної оптичної анізотропії, тобто надання оптичної анізотропії природно ізотропним речовинам.

Оптично ізотропні речовини стають оптично анізотропними під дією:

одностороннього стиску або розтягу (дослідження проводив Брюстернакристалах кубічної системи, склі та ін.); електричного поля (рідини, аморфні тіла, гази) (Керр); магнітного поля (рідини, скло, колоїди) (Коттон, Мутон).

У згаданих випадках речовина набуває властивості одновісного кристала, оптична вісь якого збігається з напрямком, відповідно, деформації, електричного чи магнітного полів.

Мірою оптичної анізотропії служить різниця показників заломлення звичайного і незвичайного променів у напрямку, перпендикулярному до оптичної осі.

Оптичну анізотропію, яка виникає під впливом деформації, можна виявити, якщо помістити досліджуване тіло А між поляризатором ρ і аналізатором а, які схрещені між собою (рис.10). Доки тіло не деформоване, така система світла не пропускає.

Рис 10

При односторонньому стиску або розтязі тіла вздовж напрямку ОО в ньому виникає оптична анізотропія, яка еквівалентна анізотропії одноосного кристала з оптичною віссю ОО. Звичайний і незвичайний промені будуть поширюватися в напрямку, який перпендикулярний до ОО, із різними швидкостями υ₀ іυ _е . Якщо головний переріз поляризатора не паралельний і не перпендикулярний до ОО, то світло, яке пройшло через деформоване тіло, стане еліптично поляризованим і його не можна погасити аналізатором.

Різниця коефіцієнтів заломлення може служити мірою анізотропії. Досліди показують, що різницяпропорційна напрузі σв даній точці тіла:

(15)