Волны - Крауфорд Ф.
Скачать (прямая ссылка):
причину изменения спираль-ности света на выходе.)
4. Пластинка в 1/4Я превращает свет, поляризованный по кругу, в линейно-
поляризованный. Чтобы вывести простое правило, по которому такое
преобразование происходит, будем считать, что в падающем излучении вектор
Евх вращается от ё/ к ё3 (т. е. выберем соответствующим образом знаки ё/
и ё8). Тогда пластинка в 1/i X превращает свет, поляризованный по кругу,
в линейно-поляризованный свет, направление поляризации которого
составляет 90° с направлением, которое делит пополам угол между ё3 и ё/.
(В падающем излучении /-колебания уже имели опережение по фазе в J/4
периода. После прохождения пластинки они будут опережать s-колебания на
х/2 периода.)
5. Задерживающая пластинка не оказывает никакого влияния на линейно-
поляризованный свет, направление поляризации которого совпадает с
направлением es или ё/.
379
6. Задерживающая пластинка не может поляризовать неполя-ризованный свет
(т. е. свет, приходящий, например, непосредственно от солнца или лампы).
Неполяризованный свет будет рассмотрен в п. 8.5. Здесь мы ограничимся
довольно неопределенным утверждением, что для неполяризованного света при
усреднении по временному интервалу наблюдения имеет место "случайное"
соотношение между фазами компонент х и у. Относительный фазовый сдвиг,
возникающий при прохождении через задерживающую пластинку, не меняет
случайного соотношения между х- и //-компонентами, т. е. если фазы ц>х и
ц>у некоррелированы, то то же можно сказать и о фазах срх и фу + Лф.
7. Круговой поляризатор можно получить, сложив вместе поляроидную
пластинку и пластинку в 1/i к, оптические оси которой составляют угол в
45° с осью пропускания поляроида. При этом неполяризованный свет сначала
должен проходить через поляроид.
8. Круговой поляроид, создающий свет с правой спиральностью, будет
пропускать 100% (пренебрегаем малыми потерями на отражение) света с такой
спиральностью, падающего со стороны пластинки в 74 к. Он будет полностью
поглощать свет с левой спиральностью, падающий со стороны пластинки в х/4
к. (Эти свойства кругового поляризатора можно понять по аналогии с
фильерой для нарезания резьбы и винтом. Будем считать, что фильера
"преобразует" цилиндрический, т. е. "неполяризованный", стержень в винт с
правой нарезкой. Очевидно, что "правый" винт может проходить через
фильеру как в прямом, так и в обратном направлениях, в то время как
"левый" винт будет срезаться.) Этот факт имеет интересные следствия. (См.
домашний опыт 8.18.)
Мы рассмотрели задерживающие пластинки, полученные односторонним
растяжением пластика. (Повторите эти опыты!) Именно этим способом
изготовлены пластинки в и V2 к, которые имеются в вашем оптическом наборе
*). Обычное оконное стекло изотропно и, следовательно, не вызывает
двойного лучепреломления (т. е. у него нет оптической оси). Если смотреть
через скрещенные поляроиды на кусок стекла, находящийся между ними и
испытывающий давление, то можно заметить, что в некоторых местах свет
будет проходить через такую систему (мы увидим некоторые части стекла).
Сильно сжатое небьющееся стекло дает интересный пример двойного
лучепреломления. На поверхности предметов из пластика, находящихся под
давлением и помещенных между скрещенными поляроидами, образуются красивые
цветные узоры (мы смотрим на пластик через поляроид), которые возникают
потому, что сдвиг фаз различен для разных длин волн.
Свойством двойного лучепреломления обладает большинство кристаллов. Если
(подобно растянутому пластику) у них есть только одно направление
анизотропии, они называются одноосными кристаллами. Направление оси
анизотропии называется необыкновенным
*) См. сноску на стр. 368.
380
направлением. Другие два направления, перпендикулярные оси анизотропии,
называются обыкновенными направлениями. Показатели преломления для волны,
электрическое поле которой направлено по необыкновенной или по
обыкновенной оси, обозначаются через пе и п0 соответственно. Является ли
ось анизотропии быстрой или медленной, зависит от кристаллической
структуры. В табл. 8.1 приведены показатели преломления желтого света,
испускаемого возбужденным атомом натрия, для некоторых кристаллов (X
=5890 А).
Таблица 8.1
Некоторые одноосные кристаллы
Материал п<> п0 е-ось
Кварц Кальцит Лед 1,553 1,486 1,307 1,544 1,658 1,306
Медленная Быстрая Медленная
Оптическая активность. Для наблюдения оптической активности сделайте
следующий интересный опыт. Налейте в стеклянную (но не пластмассовую)
банку или бокал примерно пятисантиметровый слой фруктового сиропа или
концентрированного раствора сахара. Расположите один поляроид под банкой,
а второй над ней. Источник света поместите снизу и посмотрите на свет
через верхний поляроид. Вы увидите красивые цветные узоры. Чтобы
ограничить интервал длин волн, воспользуйтесь красным или зеленым
фильтром. (Интервал длин волн, пропускаемый фильтром, можно определить с
помощью дифракционной решетки.) Меняйте толщину слоя раствора. Вы
