Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Яворский Б.М. -> "Физика для школьников старших классов и поступающих" -> 150

Физика для школьников старших классов и поступающих - Яворский Б.М.

Яворский Б.М. Физика для школьников старших классов и поступающих — М.: Дрофа, 2005. — 795 c.
ISBN 5-7107-9384-1
Скачать (прямая ссылка): fizikadlyashkolnikovstarshihklasov2005 .djvu
Предыдущая << 1 .. 144 145 146 147 148 149 < 150 > 151 152 153 154 155 156 .. 236 >> Следующая


Волне p-типа соответствуют осцилляторы, оси которых лежат в плоскости падения и перпендикулярны преломленному лучу (показаны на рис. V.4.2 в виде поперечных черточек). Осцилляторы вдоль своей оси не излучают (рис. IV.4.4), а при і = іБр отраженный луч перпендикулярен преломленному и, следовательно, параллелен осям этих осцилляторов. Поэтому при і = іБр указанные осцилляторы не излучают в направлении отраженного луча и вклада в отраженную волну не дают. Соответственно отраженный свет полностью линейно поляризован (волна s-типа).

§ V.4.2. Двойное лучепреломление

1°. Большинство кристаллов оптически анизотропно (неизотропно, IV.3.1.60). Их относительная диэлектрическая проницаемость и показатель преломления зависят от направления электрического вектора E световой волны. В оптически анизотропных кристаллах наблюдается явление двойного лучепреломления, которое состоит в том, что луч света, падающий на поверхность кристалла, раздваивается в нем на два прелом-

Рис. V.4.2
496

ГЛ. V.4. ПОЛЯРИЗАЦИЯ СВЕТА

ленных луча. На рис. V.4.3. показано двойное лучепреломление света в кристалле исландского шпата (CaCO3).

2°. Оптической осью кристалла называется направление в оптически анизотропном кристалле, вдоль которого свет распространяется, не испытывая двойного лучепреломления. Важно подчеркнуть, что оптическая ось кристалла не является какой-то одной особой прямой линией в нем, подобной, например, оси симметрии тела. Она характеризует лишь избранное направление в кристалле и может быть проведена через любую точку кристалла.

Оптически анизотропные кристаллы бывают, в зависимости от типа их симметрии, одноосными либо двуосными, т. е. имеют одну или две оптические оси. Примером одноосного кристалла служит исландский шпат, оптическая ось которого совпадает по направлению с диагональю MqNq кристалла (рис. V.4.3).

Главной плоскостью, или главным сечением, одноосного кристалла для какого-либо луча называется плоскость, проходящая через этот луч и пересекающую его оптическую ось.

3°. В одноосном кристалле один из лучей, образующихся при двойном лучепреломлении, подчиняется обычным законам преломления света (IV.4.5.3°). Он лежит в плоскости падения и удовлетворяет закону Снеллиуса. Поэтому его называют обыкновенным лучом и обозначают буквой о. Второй луч обозначают буквой е и называют необыкновенным лучом, так как он, вообще говоря, не лежит в плоскости падения й не подчиняется закону Снеллиуса. Например, даже в случае нормального падения света на поверхность пластинки, вырезанной из одноосного кристалла, необыкновенный луч преломляется (рис. V.4.4). Угол его преломления ге зависит от того, как ори-

(X= 101° 52' (3=78°08'

M0

,N

е

о

Рис. V.4.3

Рис. V.4.4
§'V.4.2. ДВОЙНОЕ ЛУЧЕПРЕЛОМЛЕНИЕ

497

енггирована поверхность пластинки по отношению к оптической оси кристалла. Он равен нулю только в двух случаях: а) еслд поверхность пластинки перпендикулярна к оптической оси (свет распространяется в пластинке вдоль оптической оси, не испытывая двойного лучепреломления); б) если поверхность пластинки параллельна оптической оси (свет распространяется в пластинке перпендикулярно к оптической оси).

В двуосном кристалле оба преломленных луча ведут себя как необыкновенные.

4°. Двойное лучепреломление свидетельствует о том, что падающая на оптически анизотропный кристалл световая волна возбуждает две волны, распространяющиеся в кристалле, вообще говоря, по различным направлениям. В одноосном кристалле эти волны называются обыкновенной и необыкновенной волнами. Обыкновенный и необыкновенный лучи показывают направления векторов Умова—Пойнтинга (IV.4.2.30) соответствующих волн в кристалле, т. е. направления переноса энергии этими волнами.

Обыкновенная и необыкновенная волны линейно поляризованы (IV.4.1.70)1. В обыкновенной волне вектор E направлен перпендикулярно к главной плоскости кристалла для обыкновенного луча. Электрический вектор E необыкновенной волны лежит в главной плоскости кристалла для необыкновенного луча. Направления векторов E в обыкновенной и необыкновенной волнах условно показаны на рис. V.4.4 точками на обыкновенном луче и поперечными черточками на необыкновенном луче (предполагается, что оба луча и пересекающая их оптическая ось MN кристалла лежат в плоскости чертежа).

5°. Лучевой скоростью волны, или скоростью луча, в оптически анизотропном кристалле называется скорость v переноса энергии волной. В одноосном кристалле скорость обыкновенного луча V0 численно одинакова по всем направлениям, V0 = с/п0, где с — скорость света в вакууме, а п0 = const — показатель преломления кристалла для обыкновенного луча. Соответственно скорость необыкновенного луча Ve численно

1 Часто говорят о линейной поляризации обыкновенного и необыкновенного лучей, понимая под этим поляризацию соответствующих им волн.
498

ГЛ. V.4. ПОЛЯРИЗАЦИЯ СВЕТА

равна Ve = с/пе, где пе — показатель преломления кристалла для необыкновенного луча. Значения пе и Ve зависят от на-правления необыкновенного луча по отношению к оптической оси кристалла. Для луча, распространяющегося вдоль оптической оси, пе = п0, ve = V0. Значение пе наиболее сильно отличается от п0 для направления, перпендикулярного оптической оси: пе = Tie0.
Предыдущая << 1 .. 144 145 146 147 148 149 < 150 > 151 152 153 154 155 156 .. 236 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed