physics.zfftt.kpi.ua

Поляризація при двозаломленні. Стопа забезпечує досить високий ступінь поляризації, але на практиці зазвичай використовують поляризаційні пристрої, що ґрунтуються на явищі двозаломлення і мають кращі технічні характеристики. Явище двозаломлення полягає в роздвоєнні світлових променів у анізотропних кристалах. А саме, при падінні променя на поверхню такого кристала утворюється два поляризовані заломлені промені (рис. 5.3), котрі поширюються в кристалі з різними швидкостями. Ці промені називаються звичайним і незвичайним. Звичайний промінь о задовольняє всі закони геометричної оптики, а незвичайний е – ні. Зокрема, він відхиляється навіть при нормальному падінні світла на поверхню кристала і не лежить у площині падіння.

У кожному анізотропному кристалі є напрям поширенні світла, вздовж якого двозаломлення не відбувається Такий напрям називають оптичною віссю кристала, а будь-яка площина, що проходить через оптичну вісь, називається головною площиною або головним перерізом кристала. Зазвичай використовують ту головну площину, в якій лежить промінь. При цьому незвичайний промінь е виявляється поляризованим у головній площині, а звичайний o – у площині перпендикулярній до головної

 Звичайний і незвичайний промені на загал мають різні напрямки, за винятком поширення перпендикулярно до оптичної осі. У цьому випадку розділення променів у просторі не відбувається, але вони мають різні швидкості та показники заломлення n_o ≠ n_e.

Кут розходження звичайного та незвичайного променів у кристалі є невеликим. Тому в кристалічних поляризаторах за допомогою відповідних технічних прийомів звичайний та незвичайний промені відокремлюють один від одного й використовують якийсь один. Наприклад, в поляризаторі, який називається призмою Ніколя або просто ніколем, для відокремлення променів використовують явище повного внутрішнього відбивання. Для цього ніколь виготовляють із двох однакових призм з ісландського шпату, які склеюють діагональними гранями за допомогою прозорої речовини – канадського бальзаму. Показник заломлення бальзаму n має проміжне значення між показниками заломлення шпату для звичайного n_o та незвичайного n_e променів, так що n_e < n < n_o. Враховуючи, що для звичайного променя бальзам є менш густим середовищем, призми вирізають так, що звичайний промінь повністю відбивається від склейки і далі поглинається зафарбованою бічною гранню призми. Відтак із ніколя виходять тільки промені поляризовані в головній площині призми.

Слід зазначити, що незвичайний промінь є таким тільки всередині кристала, а за межами кристала промені е і о відрізняються лише напрямком поляризації.

Зауважимо також, що є і кристали, котрі мають дві оптичні осі. Але в загальному курсі фізики вони не розглядаються.