Вы можете отметить интересные вам фрагменты текста, которые будут доступны по уникальной ссылке в адресной строке браузера.


Двупреломление

Перевод
Двупреломление
Оптические свойства галита и кальцита
Двойное лучепреломление кристаллом кальцита, положенным на бумагу с текстом

Двойно́е лучепреломле́ние — эффект расщепления в анизотропных средах луча света на две составляющие. Впервые обнаружен на кристалле исландского шпата. Если луч света падает перпендикулярно к поверхности кристалла, то на этой поверхности он расщепляется на два луча. Первый луч продолжает распространяться прямо, и называется обыкновенным (o — ordinary), второй же отклоняется в сторону, нарушая обычный закон преломления света, и называется необыкновенным (e — extraordinary).

Направление колебания вектора электрического поля необыкновенного луча лежит в плоскости главного сечения (плоскости, проходящей через луч и оптическую ось кристалла).

Нарушение закона преломления света необыкновенным лучом связанно с тем, что скорость распространения света (а значит и показатель преломления) волн с такой поляризацией, как у необыкновенного луча, зависит от направления. Для обыкновенной волны скорость распространения одинакова во всех направлениях.

Можно подобрать условия, при которых обыкновенный и необыкновенный лучи распространяются по одной траектории, но с разными скоростями. Тогда наблюдается эффект изменения поляризации. Например, линейно поляризованный свет, падающий на пластинку можно представить в виде двух составляющих (обыкновенной и необыкновенной волн), двигающихся с разными скоростями. Из-за разности скоростей этих двух составляющих, на выходе из кристалла между ними будет некоторая разность фаз, и в зависимости от этой разности свет на выходе будет иметь разные поляризации. Если толщина пластинки такова, что на выходе из неё один луч на четверть волны (четверть периода) отстаёт от другого, то поляризация превратится в круговую (такая пластинка называется четвертьволновой), если один луч от другого отстанет на пол волны, то свет останется линейно поляризованным, но плоскость поляризации повернётся на некоторый угол, значение которого зависит от угла между плоскостью поляризации падающего луча и плоскостью главного сечения (такая пластинка называется полуволновой).

Природа явления

Качественно явление можно объяснить следующим образом. Из уравнений Максвелла для материальной среды следует, что фазовая скорость света в среде обратно пропорциональна величине диэлектрической проницаемости ε среды. В некоторых кристаллах диэлектрическая проницаемость — тензорная величина, зависит от направления электрического вектора, то есть от состояния поляризации волны, поэтому и фазовая скорость волны будет зависеть от ее поляризации.

Согласно классической теории света, возникновение эффекта связанно с тем, что переменное электромагнитное поле света заставляет колебаться электроны вещества, и эти колебания влияют на распространение света в среде, а в некоторых веществах заставить электроны колебаться проще в некоторых определённых направлениях.

Помимо кристаллов двойное лучепреломление наблюдается и в изотропных средах, помещённых в электрическое поле (эффект Керра), в магнитное поле (эффект Коттона — Мутона), под действием механических напряжений (фотоупругость). Под действием этих факторов изначально изотропная среда меняет свои свойства и становится анизотропной. В этих случаях оптическая ось среды совпадает с направлением электрического поля, магнитного поля, направлением приложения силы.

Литература

  • Сивухин Д. В. Общий курс физики. — Издание 3-е, стереотипное. — М.: Физматлит, МФТИ, 2002. — Т. IV. Оптика. — 792 с. — ISBN 5-9221-0228-1

См. также


Wikimedia Foundation. 2010.

Синонимы:

См. также в других словарях:

  • двупреломление — двупреломление …   Орфографический словарь-справочник

  • двупреломление — сущ., кол во синонимов: 2 • двулучепреломление (2) • преломление (5) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 …   Словарь синонимов

  • ДВУПРЕЛОМЛЕНИЕ СВЕТА — разложение светового луча, входящего в к л, на два преломленных поляризованных луча со взаимно перпендикулярными световыми колебаниями. Отсутствует у куб. к лов и по некоторым специфическим направлениям (оптическим осям) у к лов средних и низших… …   Геологическая энциклопедия

  • КРИСТАЛЛООПТИКА — пограничная область оптики и кристаллофизики, охватывающая изучение законов распространения света в кристаллах. Характерными для кристаллов явлениями, изучаемыми К., явл. двойное лучепреломление, поляризация света, вращение плоскости поляризации …   Физическая энциклопедия

  • ДРАГОЦЕННЫЕ КАМНИ — природные минералы и их искусственные аналоги, используемые для изготовления украшений и художественных изделий. Эти камни характеризуются красивой окраской, высокой твердостью и долговечностью, ярким блеском и игрой. Фактическая цена камня… …   Энциклопедия Кольера

  • МАГНИТООПТИКА — (магнетооптика), раздел физики, изучающий изменения оптич. свойств в ва под действием магн. поля. Подавляющее большинство магнитооптич. явлений связано с расщеплением уровней энергии атома (снятием вырождения). Непосредственно это расщепление… …   Физическая энциклопедия

  • Смоленский, Георгий Анатольевич — (р. 23.VI.1910) советский физик, чл. кор. АН СССР (с 1970). Р. в Ялте. Окончил Ленинградский политехнический ин т (1938). В 1938 51 работал в отраслевом научно исследовательском ин те в Ленинграде (ныне объединение "Позитрон"), в 1951… …   Большая биографическая энциклопедия

  • Оптические стекла* — Так в наиболее общем смысле слова называют различно ограниченные прозрачные среды, помещаемые на пути световых лучей, исходящих от предметов, с целью дать этим лучам другое направление; отдельно взятое О. стекло, а также совокупность нескольких О …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

  • Призма двупреломляющая — поляризующая, П. Николя см. Двупреломление, Поляризация, Свет …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

  • Френель Огюстен Жан — (Augustin Jean Fresnel) один из величайших физиков XIX столетия; род. 10 мая 1788 г. в Брольи (Broglie, в департаменте Eure в Нормандии) в семье архитектора Ф., одного из строителей Шербургского рейда. Ф. медленно развивался, восьми лет еле умел… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона