Поляризация при двойном лучепреломлении. Обыкновенный и необыкновенный лучи.

 

Двойное лучепреломление заключается в том, что луч, падающий на кристалл, разделяется на два луча, которые идут в разных направлениях с разными скоростями.

Эти лучи являются поляризованными во взаимно перпендикулярных плоскостях. Один называется обыкновенным и обозначается «о», второй – необыкновенным и обозначается «е».

Обыкновенный лу ч подчиняется законам преломления, в частности, если падает на поверхность кристалла нормально, то не меняет своего преломления. Необыкновенный луч не подчиняется обычным законам преломления.

Существует направление в кристалле, в котором оба луча распространяются с одной скоростью, не разделяясь. Это направление называется оптической осью кристалла. Плоскость, проведённая через оптическую ось кристалла и падающий луч, называются главным сечением или главной плоскостью кристалла.

Причиной двойного лучепреломления является анизотропия кристаллов, т.е. свойства кристаллов различаются по разным направлениям. Обыкновенный луч поляризован перпендикулярно главной плоскости, а необыкновенный – параллельно.

Для необыкновенного луча все направления в пространстве не будут эквивалентными, т.к. вектор напряженности электрического поля волны E в этом луче будет направлен под разными углами к оптической оси.

По этой причине волновой фронт точечного (вторичного) источника обыкновенной волны будет представлять собой сферу, а необыкновенной волны – эллипсоид вращения.

 

Оптически активные среды. Вращение плоскости поляризации. Эффект Фарадея.

 

Оптически активными веществами называют вещества, способные поворачивать плоскость поляризации, проходящего через них линейно поляризованного света. Существуют право и левовращающие оптически активные вещества. Оптическую активность проявляют вещества с несимметричным строением молекул.

Угол поворота плоскости поляризации монохроматического света при прохождении через оптически активное вещество:

а) (в твердых телах),

где a — постоянная вращения; d — длина пути, пройденного светом в оптически активном веществе;

б) (закон Био для растворов),

где [a] — удельное вращение; r—массовая концентрация оптически активного вещества в растворе.

Оптически неактивные вещества становятся оптически активными при приложении к ним магнитного поля (эффект Фарадея).

Угол поворота плоскости поляризации монохроматического света в этом случае

,

где B- индукция магнитного поля; d - длина пути волн в веществе ы; R -постоянная Верде.