Оптика - Годжаев Н.М.
Скачать (прямая ссылка):
предложил поляризационный прибор, в основе устройства которого лежит
явление двулучепреломления.
Призма Николя (рис. 9.9) состоит из двух частей, склеенных вдоль АВ
канадским бальзамом, показатель преломления которого п = 1,550 лежит
между п0 и л,,. Оптическая ось призмы составляет
.угол 48й со входной гранью. Так как Т п0 > 1,550, то при подходящем
подборе угла падения (равном или бодынемлре-*0/о дельного угла 76°26')
можно осуществить полное внутреннее отражение обыкновенного луча *.
Нанесением черного лака на боковую поверхность добива-Рис. 9.9 ются
поглощения обыкновенного луча.
Во избежание нагревания призмы обыкновенный луч выводится из нее при
помощи приклеенной призмочки (она на рисунке показана пунктирными
линиями). Необыкновенный луч выходит из кристалла параллельно грани АС
незначительно смещенным относительно падающего к кристаллу луча.
Максимальный угол расхождения падающего луча (апертурный угол), при
котором наблюдается поляризация, для призмы Николя равен 29°.
Обычно призму Николя называют николем. Николь не применяется в
ультрафиолетовой области из-за поглощения ультрафиолетовых лучей
канадским бальзамом.
Призма Глана-Фуко "(рис. 9.10). Она состоит из двух прямоугольных призм,
изготовленных из кристалла исландского шпата, оптические оси которых
перпендикулярны плоскости чертежа. Призмы разъединены тонкой воздушной
прослойкой Обыкновенный луч претерпевает полное внутреннее отражение, 8
необыкновенный проходит через обе призмы. Из-за двукратного прохождения
необыкновенного луча через границу раздела воздух-исландский шпат
его_интенсивность заметно ослабляется. С целью уменьшения этого эффекта в
1948 г. Тейлор предложил другой вариант призмы (рис. 9.11). рцтические
оси призмы в новой системе параллельны
* О ходе обыкновенного и необыкновенного лучей подробно изложено в
следующей главе.
232
граням АВ и АгВь благодаря чему максимальная интенсивность прошедшего
поляризованного луча достигает 90°6 падающего. Апертурный угол таких
призм составляет 8°. Существует много разновидностей поляризационных
призм, состоящих из двух склеенных друг с другом треугольных призм.
Склеивание призм в зависимости от спектральной области применения
производится глице-
рином (в близкой ультрафиолетовой области), канадским бальзамом (в
видимой области), некоторыми маслами и др.
Двоякопреломляющие призмы. Призма Волластона. Призма состоит (рис. 9.12)
из двух призм из исландского шпата со взаимно перпендикулярными
оптическими осями. Склеивание производится по гипотенузам. В первой
призме ABC обыкновенный и необыкновенный лучи распространяются по
направлению падающего луча. Из-за взаимной перпендикулярности оптических
осей призм ABC
и ACD луч обыкновенный в первой призме станет необыкновенным во второй, и
наоборот. Благодаря этому относительные показатели преломления для
обыкновенного и необыкновенного лучей в первой призме на границе раздела
призм будут пе1п0 и п01пе. Так как для исландского шпата п0 > пе, то
линейно:поляризованные лучи при выходе из призмы Волластона, преломляясь,
идут в разные стороны от направления падения и располагаются симметрично
относительно этого направления.
Призма Рошона. Основное отличие призмы Рошона (рис. 9.13) от призмы
Волластона заключаемся ь том, что оптическая осъ первой призмы в случае
призмы Рошона параллельна падающему, лучу. Несмотря на то Что в призме
Рошона угол расхождения между обыкновенным и необыкновенным лучами
меньше, чем в призме Волла-
Втдушная
прослвйт\
Рис. 9.10
Рис. 9.11
Рис. 9.12
Рис. 9.13
233
стона, прохождение одного из лучей (обыкновенного) в первоначальном
направлении падения иногда является необходимым.
Призма, изготовленная из исландского шпата и из стекла (рис. 9.14). Из-за
близости показателей преломления стекла псг - = 1,49 п необыкновенного
луча, для которого пе = 1,480, последний проходит через призму
практически без изменения своего первоначального направления. В отличие
от него обыкновенный луч сильно отклоняется.
Турмалин. Пластинка турмалина также является поляризационным прибором,
так как в ней происходит двойное лучепреломление. Однако из-за сильного
селективного поглощения одного из лучей (обыкновенного) при определенном
подборе толщины (1 мм и больше)
через пластинку проходит только не-1 обыкновенный луч. Достаточно
большой
апертурный угол создает определенные преимущества при использовании тур-
•Д: малина. В 1916 г. Био и Зеебек уста-
новили, что пластинка турмалина селективно поглощает разные цвета, кроме
желто-зеленого, и сама имеет Рис. 9.14 этот же цвет. Следовательно, пла-
стинка турмалина может быть использована также в качестве светофильтра в
желто-зеленой области спектра.
Поляроиды. В качестве поляризаторов используются также поляроиды.
Поляроид представляет собой пленку, на которую наносятся кристаллики
герапатита, обладающие сильным селективным поглощением. Установлено, что
такая пленка толщиной порядка 0,1 мм^селективно поглощает ддин.из лучей.
