24Искусственное двойное лучепреломление

Прозрачные аморфные тела, а также кристаллы кубической симметрии не предъявляют двойного лучевого преломления.

В таких кристаллах двойное лучепреломление можно представить искусственно:

Механическая деформация.

Электрическое поле

Магнитное поле

Во всех трёх случаях оптическая ось направлена как и соответствующее воздействие.

При использовании механической деформации , где.

С использованием электрического поля (эффект Керра)

В этом случае , гдеB – постоянная Керра. Эффект объясняет явление поляризации.

С использованием магнитного поля (эффект Коттона-Муттона).

25Получение поляризованного света на основе двойного лучепреломления. Призма Николя. Дихроизм.

На основе двойного лучепреломления производят поляризатор. Различают поляризационные призмы, которые дают плоско поляризованный свет только в одной плоскости, и двояко преломляющие призмы, которые дают две световые волны, поляризованные в двух взаимно перпендикулярных направлениях.

Типичный представитель – призма Николя (николь). Эта призма создана из двух кристаллов из исландского шпаха оптически прозрачным клеем – канадским бальзамом.

Свет разветвляется на 2 волны O и e, причём

* - падение из оптически более плотной в менее плотную под углом > угла полного внутреннего отражения. Необыкновенный луч проходит полностью.

На практике для создания дешёвых поляризаторов используется явление дихроизм, представляющее собой различные поглощения света в зависимости от ориентации E, т.е. в дихроизм. кристаллах O и e лучи поглощаются по-разному.

На базе дихроизма делаются поляроиды (плёнка, в которую вкраплены кристаллы, проявляющие дихроизм).

26Оптически активные среды. Вращение плоскости поляризации. Эффект Фарадея.

Оптически активными веществами называют вещества, способные поворачивать плоскость поляризации, проходящего через них линейно поляризованного света. В основном это органические вещества. Типичными представителями активных веществ из твёрдых тел – кварц, из жидких – раствор сахара, никотин. Существуют право и левовращающие оптически активные вещества. Особенностью этих веществ является не симметричное строение их молекул.

, - длина пути, d –постоянная вращения.

Для растворов с концентрацией С –удельная постоянная вращения, т.е. вещества, равные углу поворота плоскости поляризации при прохождении световой волны единичной среды в растворе с единичной концентрацией, - оптически активные вещества.

Объяснение оптической активности предложи Френель, по теории которого линейно поляризованный свет можно представить в виде двух волн, поляризованных по правому и левому кругу.

При прохождении оптически активного вещества показатель преломления этих поляризованных волн различаются, следовательно, различаются и скорости. Между этими волнами возникает разность фаз, приводящая к повороту плоскости поляризации.

При прохождении световой волной одного и того же пути в прямом и обратном направлении положение плоскости поляризации восстанавливается.

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

Для поворота плоскости поляризации B- индукция; d- путь волны; R-постоянная Верде.

Объяснение этого явления связано с расщеплением энергетических уровней оптического вещества в магнитном поле (эффект Зеелака) . При прохождении волны вдоль магнитного поля и обратно в точках Фарадея угол поворота удваивается.