Оптика - Годжаев Н.М.
Скачать (прямая ссылка):
поляризованный. Таким образом, зная величину компенсации разности фаз,
можно провести полный количественный анализ эллиптически-поляризованного
света. Приборы, способные осуществить такую операцию--компенсировать
произвольную разность фаз между обыкновенными и необыкновенными лучами,
обращая ее в нуль или 2я, •- называются компенсаторами. Ознакомимся с
двумя их разновидностями.
Компенсатор Бабине. Компенсатор Бабине (рис. 9.19) состоит из двух
клиньев, изготовленных из кварца со взаимно перпендикулярными оптическими
осями. Луч света в общем случае проходит в клиньях разные пути: dt и d2.
Из-за взаимной перпендикулярности оптических осей кварцевых клиньев луч
обыкновенный в первом клине становится необыкновенным во втором, и
наоборот. Тогда дополнительная разность хода между обыкновенным и
необыкно-
* Форма эллипса и его ориентация относительно любого направления
определяются, как нам известно, разностью фаз между двумя взаимно
перпендикулярными компонентами.
Б
Рис. 9.19
239
венным лучами равна
А = (п0 - пе) dj_ + (пе - п0) d2 = (п0 - пг) (<Д - d2). (9 18)
Дополнительная разность фаз, соответствующая разности хода (9 18), будет
Лфг= X (л°- пе) (di ~ d2). (9 19)
Следовательно, зная толщины и d2, можно найти вносимую дополнительную
разность фаз
Итак, попадающий на различные участки компенсатора Бабине эллиптически-
или циркулярно-поляризованный свет при выходе
из компенсатора приобретает поляризацию разного характера (рис. 9 19).
Как видно из формулы (9 19), компенсатор Бабине вынуждает работать с
очень узким пучком света, что является серьезным его недостатком Этот
недостаток был устранен в компенсаторе Солейля.
Компенсатор Солейля. Компенсатор Солейля (рис 9 20) состоит из двух
клиньев и прямоугольной пластинки, изготовленных из кварца. Оптические
оси клиньев параллельны между собой и перпендикулярны оптической оси
прямоугольной пластинки Верхний клин с помощью микрометрического винта В
может перемещаться параллельно самому себе по поверхности другого клина В
результате такого перемещения клина можно подобрать суммарную толщину
клиньев di, равную или отличную от толщины d2 плоскопараллельной
пластинки Как видно из рис 9 20, компенсатор
Солейля позволяет работать с широким пучком света
§ 7. ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ ПОЛЯРИЗОВАННОГО СВЕТА
Интерференция поляризованного света. До сих пор мы рассматривали
взаимодействие двух световых лучей с колебаниями, происходящими во
взаимно перпендикулярных направлениях, распространяющихся вдоль одной
линии. Возникает естественный вопрос, будет ли наблюдаться отличное от
рассмотренного выше явление, если оба луча являются взаимно когерентными
и электрические векторы в них колеблются вдоль одной прямой? Практически
такой случай можно реализовать на установке (рис 9 21), где между двумя
николями Ni и N2 расположена кристаллическая пластинка П, вырезанная из
одноосного кристалла параллельно оптической оси Параллельный пучок
естественного света, направленный на николь Ыъ превращаясь в линейно-
поляризованный, падает на пластинку П перпендикулярно ее поверхности При
нормальном падении пучка лучей на пластинку из одноосного кристалла,
оптическая ось в которой параллельна преломляющей поверхности,
возникающие
240
в результате двулучепреломления обыкновенный и необыкновенный лучи будут
распространяться в направлении падения, но с разными скоростями.
Поскольку николь jУ2 пропускает только составляющие колебаний,
параллельные главной плоскости, электрические векторы вышедших из николя
N2 обыкновенного и необыкновенного лучей будут колебаться вдоль одной
линии. Поскольку обыкновен-
П
Рис. 9.21
ный и необыкновенный лучи, вызванные линейно-поляризованным светом,
являются взаимно когерентными, из николя N2 выходят два когерентных луча,
распространяющихся в одном направлении, электрические векторы в которых
колеблются вдоль одно^ линии. Различие в скоростях обыкновенного и
необыкновенного лучей внутри кристалла Г1 приводит к возникновению
некоторой разности фаз между двумя когерентными лучами. Таким образом,
вышедшие два луча удовлетворяют всем условиям, необходимым для
осуществления интерференции. Этим обусловлено появление распределения
светлых и темных пятен при прохождении монохроматического света через
установку, схематически представленную на рис. 9.21, если кристалл,
расположенный между призмами Николя, обладает неравномерной толщиной.
При прохождении через такую же систему белого света пластинка оказывается
испещренной цветными пятнами.
Вычисление интенсивности. Интерференционная картина, возникшая в
результате взаимодействия двух волн, как известно, будет определяться
амплитудами слагающихся волн и разностью фаз между ними. Исходя из этого,
определим амплитуды и разность фаз между интерферирующими волнами при
произвольных взаимных ориентациях главных сечений николей Nlt N2 и двух
взаимно ортогональных направлений АА и ОО колебаний в кристалле (рис.
9.22). Амплитуду световой волны, вышедшей из николя и падающей на
