Общий курс физики. Том 4. Оптика - Сивухин Д.В.
Скачать (прямая ссылка): Скачать (прямая ссылка):
467-
пендикулярна к плоскости рисунка, что отмечено точками. Аналогично устроены призмы Глана, Глана — Томпсона и Гартнака — Празмовского. Их отличия от призмы Глазебрука заключаются в следующем. Призма Глана — воздушная. Призмы Глана — Томпсона имеют другие параметры. В призме Гартнака — Празмовского оптическая ось нормальна к плоскости распила, а в призме Франка— Риттера (рис. 264) она параллельна одной из диагоналей основания призмы. Призма Аренса — тройная призма, устройство и действие которой понятно из рис. 265. Параметры поляризационных призм указаны в табл. 8.
Таблица 8
Вид призмы Апертурний угол полной поляризации Угол плоскости разреза с боковой гранью Отношение длины к ширине
Призма Николя 29° 22° 3,28
Укороченная призма Николя, склеенная:
а) канадским бальзамом 13° 25° 2,83
б) копайским бальзамом 24" 25° 2,83
Призма Фуко 8° 40° 1,53
Призма Глазебрука, склеенная:
а) канадским бальзамом 35° 12, Г 4,65
б) льняным маслом 42° 14° 4,02
в) глицерином 32,1° 17,3° 3,2
Призма Глана с воздушной прослойкой 7,9° 50,3° ' 0,83
Призма Глана —Томпсона, склеенная:
а) канадским бальзамом 27,5° 13,5° 4,15 ,
б) льняным маслом 41° 13,5° 4,15
Призма Гартнака — Празмовского 41,9° 13,9° 4,04
Призма Франка — Риттера, склеенная канадским 19° 17,5° 3,17
бальзамом
Призма Аренса, склеенная канадским бальза- 35° 12,1° 2,32
мом
4. Различные типы двухлучевых поляризационных призм представлены на рис. 266. Первая призма состоит из комбинации стеклянной призмы с кристаллической из исландского шпата, оптическая ось которой параллельна преломляющему ребру. Призмы соприкасаются или склеиваются, как показано на рис. 266, а. Показатель преломления стекла (1,49) почти точно совпадает с необыкновенным показателем преломления пе исландского шпата. Падающий пучок неполяризованного света в кристаллической призме разделяется на обыкновенный и необыкновенный. Необыкновенный проходит без преломления. Обыкновенный сильно отклоняется к основанию кристаллической призмы в результате двукратного преломления на ее гранях. Аналогично действуют призмы Рошона <рис. 266, б) и Сенармона (рис. 266, в). В призме Волластона 468
КРИСТАЛЛООПТИКА
ІГЛ. vir
(рис. 266, г) выходящие лучи линейно поляризованного света отклоняются в разные стороны.
5. У многих кристаллов поглощение света зависит от направления электрического вектора в световой волне. Это явление также используется для получения линейно поляризованного света в так называемых дихроичных пластинках. К ним относятся, например, пластинки турмалина и поляроиды В турмалине обыкновенный луч поглощается сильнее необыкновенного Поэтому после прохождения через пластинку турмалина естественный свет становится частично поляризованным в плоскости главного сечения. Если пластинка достаточно толстая (около 1 мм), то в области видимого света
Рис 266
обыкновенный луч поглощается практически полностью, так что прошедший свет окажется полностью линейно поляризованным Для некоторых участков видимого спектра и необыкновенный луч испытывает заметное поглощение Турмалин при надлежащей толщине действует не только как поляризатор, но и как светофильтр, пропускающий преимущественно желто-зеленую область спектра. Это — существенный недостаток турмалина как поляризатора Зато апертура полной поляризации у него очень велика и ограничена одними только конструктивными условиями
Заметим еще, что с изменением направления волновой нормали меняется и направление электрического вектора в обеих линейно поляризованных волнах, на которые разделяется естественный свет, распространяющийся вдоль этой нормали Вследствие этого меняется и поглощение таких волн, которое к тому же обычно зависит от длины волны Это приводит к зависимости окраски кристалла от направления распространения света Такое явление называется дихроизмом (двуцветностью) или, лучше, плеохроизмом (много-цветностью) и в большей или меньшей степени присуще большинству двупреломляющих кристаллов
ЗАДАЧИ
1 В поляризационной призме Николя плоскость разреза ВС (рис. 267) перпендикулярна к основаниям AB и CD Разрез произведен по диагонали призмы. Определить предельные углы полного отражения от слоя канадского бальзама ПОЛЯРИЗАЦИОННЫЕ УСТРОЙСТВА
469-
для обыкновенной и необыкновенной волн. Найти соответствующие им углы-падения на основание AB и апертуру полной поляризации призмы. Найти показатель преломления пи необыкновенной волны в кристалле. Найти также отношение длины / призмы к ширине h ее поперечного сечения. Вычисления произвести для двух случаев: 1) основания призмы сошлифованы (v = 68°); 2) для естественного кристалла (7 = 71°),
Рис. 267.
Решение. Проведем расчет для необыкновенной волны в предположении, что у = 68°. Пусть ? = 64° — угол между оптической осью кристалла и продольным ребром AC, OM —волновая нормаль для предельного случая полного отражения, фе — соответствующий угол падения на слой канадского бальзама ВС. Тогда sin фе = п/пц, где п — показатель преломления канадского бальзама. Показатель преломления Пц необыкновенной волны в кристалле для рассматриваемого направления волновой нормали определяется уравнением
