Курс лекций Оптическая физика

121

Имеются и отрицательные вещества, которые обязательно содержат парамагнитные атомы. Углы поворота φ невелики. Для большинства твердых тел при напряженности порядка 106 А/м и ℓ ~ 10 см угол поворота составляет 1÷2º, для газов значительно меньше.

Явление Зеемана

Этот эффект сыграл важную роль в развитии атомной теории. Он показал, что испускание света атомом связано с движением его электронов, а позднее дал возможность детально и с высокой точностью проверить правильность квантовой механики – основы современной атомной теории. В 1896 г. голландский физик Зееман обнаружил, что спектральные линии веществ расщепляются, если источник света помещен в магнитное поле. Зееман исследовал зелено-голубую линию кадмия в

магнитном поле с напряженностью (1,0 – 1,5) 104 Гс. Руководитель Зеемана великий голландский физик Лоренц, успешно развивавший в то время электронную теорию электромагнетизма в веществе, сразу же дал теоретическое объяснение эффекта, тем самым, создав теоретическую основу дальнейших исследований.

Схема экспериментальной установки Зеемана изображена на рисунке 11.14. Источник света с линейчатым спектром помещен между полюсами электромагнита. Исследуемый свет попадает на вход спектрографа или спектроскопа с высокой раз-

решающей силой (порядка 105 и выше). Николи N1,N2 и пла-

стинка 4 используются для исследования поляризации излучаемого света. Для исследования излучения атомов необходимо использовать вещество в парообразном агрегатном состоянии, когда каждый атом в основном свободен от внешних межатомных взаимодействий, исключая редкие соударения, поэтому в качестве источника света используется газоразрядная трубка или вакуумная дуга. Любое другое агрегатное состояние недопустимо, так как в этом случае будет исследоваться атом в связанном состоянии, а не спектр изолированного атома.

122

Рис. 11. 14. Схема экспериментальной установки Зеема-

на.

При наблюдении излучения перпендикулярно линиям магнитного поля каждая спектральная линия расщепляется на три линейно поляризованные компоненты. Средняя компонента не смещена, крайние смещены симметрично в противоположные стороны на одинаковые расстояния в шкале частот. Смещение пропорционально напряженности внешнего магнитного поля, вызывающего расщепление. В средней компоненте поляризация направлена параллельно магнитному полю (так называемая - компонента), в крайних – перпендикулярно полю ( - компоненты). Интенсивность - компоненты составляет половину от интенсивности исходной линии, каждая из - компонент имеет интенсивность, составляющую одну четвертую исходной. На рисунке 11.15 приведено схематическое изображение спектральной картины, причем высота линий показывает в линейном масштабе интенсивность спектральных линий: а – спектральная линия в отсутствие магнитного поля, б – поперечный эффект, в – продольный эффект.

При наблюдении вдоль магнитного поля несмещенная компонента отсутствует, а две симметрично расположенные в шкале частот, - компоненты имеют интенсивность вдвое меньшую интенсивности исходной спектральной линии. Обе компоненты поляризованы по кругу в противоположных направлениях, причем в случае распространения света вдоль направления магнитного поля компонента с меньшей частотой (- компонента) поляризована по правому, а с большей ( -

компонента) по левому кругу.

123

Рис. 11.15. Схематическое изображение спектральной картины, причем высота линий показывает в линейном масштабе интенсивность спектральных линий: а – спектральная линия в отсутствие магнитного поля, б – поперечный эффект, в – продольный эффект.

При изменении направления магнитного поля на противоположное, то есть в случае распространения луча против направления магнитного поля, на противоположное меняется и круговая поляризация обеих компонент. В этом случае принято говорить, что в продольном эффекте Зеемана - компонента

поляризована по правому кругу по отношению к направлению магнитного поля независимо от направления распространения луча, т.е. круговая поляризация - компоненты соответствует

правому винту, где за направление движения винта принимается направление линий магнитного поля.

Элементарная теория явления Зеемана

Классическая теория Лоренца эффекта Зеемана является модельной теорией, в которой исповедуется модель атома как набора квазиупруго связанных с массивным ядром электронов, при этом собственные частоты колебаний электронов определяют спектральные линии излучения атома. В отсутствие внешнего поля уравнение движения электрона имеет вид

r 02r 0, где 0 - собственная частота электрона. Включе-

124

e

Лоренца c r B (учтен отрицательный знак заряда элек-

трона). Вводя массу электрона m, получаем следующее уравнение:

2mc

векторная величина в физической литературе носит название ларморовской частоты.

В новых обозначениях уравнение движения электрона принимает вид

Выберем удобную систему координат, направив ось Z вдоль направления магнитного поля, тогда уравнение движения примет покомпонентный вид

x 2 y 02x 0,

y 2 x 02 y 0, (11.29)

z 02z 0.

Колебания вдоль оси Z не «чувствуют» внешнее магнитное поле, частота колебаний 0 остается неизменной. Колеба-

ния электрона в плоскости XY описываются системой зацепляющихся уравнений, для решения которой используем формальный математический прием. Введем комплексную переменную

:

Получаем линейное однородное дифференциальное уравнение в комплексной плоскости:

125

Приходим к характеристическому уравнению:

Корни характеристического уравнения:

Проведем необходимые численные оценки:

Полученные численные оценки позволяют с большой точностью представить корни характеристического уравнения в виде

Тогда имеем два линейно независимых решения дифференциального уравнения

Первое решение описывает вращение электрона в плоскости XY с частотой 1 в положительном направлении, т.е. про-

тив часовой стрелки, второе решение описывает вращение электрона с частотой 2 в отрицательном направлении, т.е. по часо-

вой стрелке. Суперпозиция двух независимых решений с произвольными коэффициентами c1иc2 дает общее решение

Смысл полученного общего решения следующий. Колебания электрона в плоскости перпендикулярной направлению

126

магнитного поля можно представить как комбинацию с произвольными весовыми коэффициентами вращательных движений: вращения против часовой стрелки (положительное), происходящее с частотой 1 0 , и вращения по часовой стрелке

(отрицательное), происходящее с частотой 2 0 .

Направление вращений определяются по отношению к наблюдателю, расположенному навстречу линиям магнитного поля.

Полученные результаты нетрудно обосновать качественно. Как показано на рисунке 9.14 на электрон, совершающий вращение в положительном направлении, действует сила Лоренца, которая увеличивает исходную центростремительную силу и, следовательно, частоту вращения 0 1 0 ,

наоборот, на электрон, совершающий вращение в отрицательном направлении, действует сила Лоренца, которая уменьшает исходную центростремительную силу и, следовательно, частоту вращения 0 2 0 .

Рисунок 11.14 изображает ситуацию, когда магнитное поле направлено от наблюдателя, поэтому положительное направление вращения на рисунке соответствует вращению по часовой стрелке. Направление силы Лоренца легко определить, пользуясь правилом левой руки, при этом необходимо помнить об отрицательном знаке электрического заряда электрона.

Теперь нетрудно дать объяснение результатов эксперимента, проведенного Зееманом.

Колеблющийся электрон, как и любая заряженная частица, излучает электромагнитные волны, при этом индикатриса излучения максимальна в направлении, перпендикулярном ускорению электрона и равна нулю в направлении колебаний электрона. Частота излучаемого света, согласно классической теории, совпадает с частотой колебаний электрона, которая изменяется при включении магнитного поля. При наблюдении поперек индукции магнитного поля колебания электрона, параллельные полю, дают максимальную индикатрису излучения, но именно эти колебания имеют несмещенную частоту. Поляризация соответствующего излучения - компоненты будет, как и вызвавшие ее колебания электрона направлена вдоль индукции

127

магнитного поля. Оба круговых движения, правое и левое, совершаются в плоскости, перпендикулярной внешнему полю. Разложим каждое из них на взаимно ортогональные гармонические колебания (вспомним фигуры Лиссажу): колебание вдоль линии излучения и колебание перпендикулярное линии излучения. Придем к выводу о том, что только колебания, перпендикулярные к линии наблюдения, сопровождаются излучением с максимальной индикатрисой и дают две - компоненты с частотами 1 и 2 , в которых векторы поляризации перпендику-

лярны индукции магнитного поля. Колебания вдоль линии наблюдения не наблюдаются. При наблюдении вдоль магнитного поля колебание в том же направлении не посылает излучение, поэтому несмещенная - компонента отсутствует. В результате наблюдаются две - компоненты с круговой поляризацией, правой и левой, и соответствующими им частотами 1 0

и 2 0 , при этом индикатриса излучения для обоих

компонент максимальна.

В отсутствие магнитного поля все направления колебаний электрона равновероятны. Отсюда вытекает, что среднее число электронов, совершавших колебания вдоль каждой из трех осей выбранной системы координат одинаково. При поперечном эффекте колебания вдоль линии наблюдения (для определенности назовем ее осью Y) не наблюдаемы, наблюдаемы колебания вдоль осей X и Z, независимо от того, включено поле или нет. При включенном поле колебания вдоль оси Z ответственны за несмещенную - компоненту с интенсивностью, равной половине исходной интенсивности. Вторая половина интенсивности, связанная с колебаниями вдоль оси X, при включенном поле поровну распределится между линиями с частотами 1 и 2 , т. е. каждая из - компонент будет иметь ин-

тенсивность, составляющую четверть исходной.

В продольном эффекте наблюдаемы только колебания электрона вдоль осей X и Y, которые при включенном поле структурируются во вращательные движения с частотами 1 и

128

2 . Исходная интенсивность поровну распределяется между двумя - компонентами.

Рис.11.15 Угловое распределение интенсивности излучения осциллирующего заряда

Рассмотренный эффект и его объяснение в рамках классической теории, данное Лоренцем, носит название нормального эффекта Зеемана. Нормальный эффект встречается редко, такой эффект дают одиночные (синглетные) линии. Большинство линий являются мультиплетами (дублетами, триплетами, квартетами и т.д.).

Мультиплеты в магнитных полях дают значительно более сложную картину, особенности которой определяет так называемый аномальный эффект Зеемана.

Объяснение аномального эффекта Зеемана возможно только в рамках квантовой теории. В случае синглетных спек-

тральных линий классическая теория Лоренца и квантовая теория дают идентичные результаты.

Обратный эффект Зеемана и явление Фарадея

Эффект Зеемана наблюдается и на линиях поглощения. Вещество в газообразном агрегатном состоянии, например, пары металла, имеющее резкую спектральную линию поглощения помещают в сильное однородное магнитное поле. Пропуская мощный световой поток через абсорбирующее вещество, наблюдают расщепление линии поглощения при включении магнитного поля. При продольном наблюдении после появления магнитного поля линия поглощения заменяется двумя линиями, сдвинутыми симметрично в область больших и меньших частот,

129

при этом величина сдвига пропорциональна магнитной индукции. При поперечном наблюдении исходная линия поглощения сопровождается двумя другими, расположенными симметрично по обе стороны от нее. Величина расщепления крайних компонент совпадает с аналогичным расщеплением в продольном эффекте, при этом коэффициент поглощения зависит от поляризации падающего света. Рассмотренный эффект получил название

обратного эффекта Зеемана.

Рис.11.16. Обратный эффект Зеемана.

В рамках проведенного выше анализа легко установить связь между явлением Фарадея и эффектом Зеемана. Согласно классической теории дисперсии показатель преломления вещества зависит от близости частоты распространяющейся волны к собственным частотам вещества (кривая дисперсии). Как следует из рассмотренного выше под действием продольного магнитного поля изменяются собственные частоты атомов, соответствующие правому и левому вращению, смещение происходит симметрично в шкале частот на величину, пропорциональную индукции магнитного поля. Следовательно, под действием магнитного поля изменяется и показатель преломления, причем различно для волн, поляризованных по правому и левому кругу. Разным значениям показателя преломления соответствуют разные значения фазовых скоростей. Итак, под действием магнитного поля возникает двойное, по признаку правое или левое, вращательное преломление, то есть, в конечном итоге, вращение плоскости поляризации продольным магнитным полем – явление Фарадея.

130

На рисунке 11.16 кривая I показывает зависимость показателя преломления в продольном магнитном поле для волны, поляризованной по левому кругу, а кривая II – зависимость показателя преломления для волны, поляризованной по правому кругу, сплошная кривая показывает зависимость показателя преломления в отсутствие магнитного поля. Собственная частота 0 при

включении продольного магнитного поля расщепляется на0 0 1 для волны, поляризованной по левому кругу, и 0 0 2 , для волны поляризованной по

правому кругу.

Из рисунка видно, что для любой частоты , не при-

довательно, скорость волны, поляризованной по правому кругу, превосходит скорость волны, поляризованной по левому кругу, при всех значениях частоты , кроме указанного интервала. Отсюда следует результат Фарадея: при распространении света в прозрачной не поглощающей среде в продольном магнитном поле происходит вращение плоскости поляризации световой волны вправо по отношению к направлению магнитного поля. Вращение плоскости поляризации определяется только направлением магнитного поля и не зависит от направления распространения световой волны.

В области полосы поглощения, т.е. вблизи собственных частот вещества, помимо аномальной дисперсии происходит и аномальное магнитное вращение плоскости поляризации, именно: при 0 0 знак вращения отрицателен, т.е.

вращение происходит влево. Аномальное поведение плоскости поляризации называют эффектом Макалюзо и Корбино (1898).

Изложенное основывалось на классической теории, т.е. на нормальном эффекте Зеемана. Полная теория должна учитывать сложный эффект Зеемана, т.е. быть квантовой.

Среди парамагнитных веществ встречается значительное число отрицательно вращающих, например соли железа и редких земель, из диамагнитных веществ единственным исключением является хлористый титан.

131

Эффект Штарка

Суть эффекта сводится к расщеплению спектральных линий испускания при воздействии сильного электрического поля на источник излучения. Поле может быть либо внешним по отношению к источнику, либо внутренним, создаваемым соседними атомами или ионами. Эффект назван по имени Й.Штарка, впервые наблюдавшего его в 1913. Он аналогичен эффекту, обнаруженному П.Зееманом в 1896 и состоящему, как было выяснено, в расщеплении спектральных линий магнитным полем. Эффект Штарка обусловлен тем, что под действием электрического поля облако электронов, окружающих ядро излучающего атома, изменяет свое положение относительно ядра. В результате изменяются энергетические уровни электронов в атоме. Поскольку свет испускается при переходе электрона с одного энергетического уровня на другой, изменение энергетических уровней приводит к изменению спектра испускаемого света. Эффект Штарка – одно из наиболее убедительных подтверждений квантовой теории строения вещества. Классической теории эффекта Штарка не существует. Эффект имеет последовательное непротиворечивое объяснение только в рамках квантовой теории.

132

Лекция 12

Закон Малюса. Закон Брюстера. Принцип работы

LCD монитора. Эффект Поккельса. Невзаимный элемент или ячейка Фарадея.

Лазерный гироскоп.

Свет, как мы знаем, является электромагнитной волной, а эти волны – поперечны и поляризованы так, что, казалось бы, световые колебания всегда должны быть поляризованы. Однако мы знаем, что световые волны испускаются отдельными цугами, продолжительность которых не превышает 10–8 сек. Процесс испускания является случайным, и фаза испущенной волны, а также ориентации векторов Е и Н в плоскости, перпендикулярной направлению излучения, могут быть любыми. Т.к. вектора Е и Н в волне жестко связаны друг с другом, имеет смысл рассматривать лишь один из них (пусть, для определенности, это будет вектор Е).

Рис. 12.1. Поляризация при прохождении сквозь анизотропное вещество.

В среднем, в любой волне все допустимые ориентации вектора Е равновероятны (рис. 12.1). Существуют приспособления, называемые поляризаторами, которые обладают способностью пропускать через себя световые лучи только с одним направлением плоскости колебаний электрического вектора Е, так что на выходе поляризатора свет становится плоско (линейно) поляризованным, а интенсивность поляризованного света

133

Iп0 1 I0 (12.1). Человеческий глаз не в состоянии обнаружить,

2

поляризован свет или неполяризован. Для того, чтобы обнаружить это, необходимо использовать второе такое же приспособление, которое называют анализатором. Если направление пропускания анализатора и поляризатора совпадают, луч света на выходе из анализатора имеет максимальную интенсивность. При произвольном угле между направлениями анализатора и поляризатора амплитуда световых колебаний, выходящих из

анализатора Eп Eп0 cos , где Еn0– амплитуда колебаний

на выходе из поляризатора. В электромагнитной волне плотность энергии (интенсивность) пропорциональна квадрату амплитуды колебаний. На основании этого получаем:

Iп Iп0 cos2 (12.2). Это соотношение называется законом

Малюса.

Закон Брюстера.

Простейшим приспособлением для поляризации света может служить прозрачное диэлектрическое зеркало. Пусть на диэлектрик (рис. 11.2) падает луч естественного света.

Рис. 12.2. Поляризация при отражении.

Обозначим через n2 коэффициент преломления диэлектрика, а через n1 – коэффициент преломления среды, откуда падает свет ( - угол падения, - угол преломления). Условимся

134

изображать направление колебаний вектора Е в виде точек или тонких черточек, где точка изображает направление вектора, перпендикулярное плоскости чертежа, а черточка означает, что вектор Е лежит в плоскости чертежа. В естественном свете равновероятны все направления колебаний Е, что изображается в виде того, что количество точек и черточек одинаково. Опыт показывает, что отраженный и преломленный лучи становятся частично поляризованными, причем в отраженном свете преобладающими становятся колебания, плоскость которых перпендикулярна плоскости чертежа, а в преломленном предпочтительнее оказываются направления колебаний в плоскости чертежа ( на рис. это изображается в виде преимущества числа точек или черточек). Существует угол падения, при котором отраженные лучи становятся полностью поляризованными. Этот угол называется углом Брюстера, его значение связано с отношением n2/n1 = n21, т.е. относительным показателем преломле-

ния: tg n2 (12.3). n1

В падающем на границу раздела двух сред естественном свете вектор Е принимает всевозможные направления, но без ограничения общности можно рассматривать лишь два:

Рис. 12.3. Пояснение поляризации при отражении от диэлектрика.

Е и Е, т.к. любой вектор Е можно представить как их сумму (см. левую часть рис. 12.3). Вектор Е соответствует колебаниям, которые происходят в направлении, перпендикулярным плоскости чертежа, а Е характеризует колебания в этой плоскости. Представляет интерес рассмотреть лишь составляю-

135

щую Е. Если диполь излучает волну Е в направлении преломленного луча (правая часть рис. 12.3), то из диаграммы направленности следует, что в направлении, перпендикулярном этому лучу, никакого излучения не происходит. В этом направлении излучаются лишь волны с напряженностью Е. Из этого следует, что если луч преломленный и луч отраженный перпендикулярны друг другу, то в отраженном свете полностью отсутствуют колебания с Е. Из рис. 12.3 видно, что + + 900 = 1800,или + =900, тогда как из закона преломления следует, что sin = n21 sin . Подставляя в закон преломления = 900 - , получим sin

Принцип работы LCD монитора. Общий принцип дей-

ствия всех TFT LCD показан на рисунке ниже: свет от н лампы проходит через систему отражателей, направляется через поляризационный фильтр и попадает в слой жидких кристаллов, контролируемых транзистором.

Рис. 12.4. Принцип работы LCD монитора.

Затем свет проходит через цветовые фильтры (как и в CRT, пиксель матрицы строится из трёх компонент цвета - красной, зелёной и синей). Транзистор создаёт электрическое поле, задающее пространственную ориентацию жидких кристаллов. Свет, проходя через такую упорядоченную молекулярную структуру, меняет свою поляризацию, и в зависимости от неё будет полностью поглощён вторым поляризационным филь-

136

тром на выходе (образуя черный пиксель), либо не будет поглощаться или поглотится частично (образуя разные цветовые

эффекта Поккельса — одноосный кристалл, например, KDP — дигидрофосфат калия: H2KPO4.

Напряжение прикладывают вдоль оси кристалла, и свет пускают тоже вдоль оси кристалла. Две линейные поляризации имеют разные показатели преломления. Если кристалл поместить между скрещенными поляризаторами, то получится ячейка Поккельса.

Невзаимный элемент или ячейка Фарадея.

В эффекте Фарадея поворот поляризации света образует правый винт с направлением магнитного поля, а не с направлением луча света. Это позволяет создать ячейку Фарадея.

Ячейка Фарадея — прозрачный стержень, оптическая длина которого различается во встречных направлениях.

Ячейка представляет собой стеклянный стержень с

включают постоянное магнитное поле.

Пусть вдоль стержня идет циркулярно поляризованная волна. Тогда входит в ячейку и выходит из ячейки линейно поляризованный свет. Направление линейной поляризации состав-

ляет 450 с главными направлениями пластинки . Поворотом

4

4

добиться того, чтобы входящая и выходящая в ячейку волны

137

были линейно поляризованы вдоль одного и того же направления.

Рассмотрим, как свет проходит одну из торцевых пла-

стинок . Пусть на входе в пластинку свет циркулярно поляри-

4

зован, тогда на выходе — линейно поляризованный свет. Рассмотрим это явление во времени в обратную сторону. Свет из линейно поляризованного превращается в циркулярно поляризованный свет, но при обращении во времени вращающийся

вектор E изменяет направление вращения. Следовательно, если на ячейку Фарадея в обоих направлениях падает линейно поляризованный свет, то в стержне встречные световые волны име-

ют циркулярные поляризации с вращением вектора E во встречных направлениях. Одна из встречных волн — -

компонента, а другая — -компонента. Показатели преломле-

l — геометрическая длина стержня.

Таким образом, оптическая длина ячейки Фарадея различается во встречных направлениях.

Лазерный гироскоп.

Рассмотрим трехзеркальный кольцевой резонатор лазе-

ра.

Рис. 12.5. Схема лазерного гироскопа.

138

По сторонам треугольника резонатора бегут две встречные световые волны. Через полупрозрачное зеркало резонатора в правой части рисунка встречные волны выходят в разных направлениях.

На длине треугольника резонатора должно укладываться целое число длин волн. Свет только таких длин волн излучается лазером с кольцевым резонатором. Оптическая длина треугольника одинакова во встречных направлениях, поэтому встречные световые волны имеют одинаковые длины и одинаковые частоты.

Если кольцевой лазер находится во вращающейся системе отсчета, и ось вращения перпендикулярна плоскости треугольника, то частоты встречных волн различаются:

8 S .

L

Здесь — разность частот встречных волн, — средняя длина волны, L — длина резонатора или его периметр, S — площадь треугольника лучей, — частота вращения резонатора. Заметим, что формула справедлива не только для трехзеркального резонатора, но и для кольцевого резонатора с любым числом зеркал.

Примером такой системы отсчета может быть система отсчета, связанная с Землей. Разная частота встречных волн во вращающейся системе отсчета связана с тем, что для одной из волн при отражении от очередного зеркала следующее зеркало набегает навстречу волне и эффективное расстояние между зеркалами уменьшается. Уменьшение межзеркального расстояния означает уменьшение длины резонатора, как результат — уменьшение длины волны излучения, и увеличение его частоты. Для встречной волны зеркало убегает, поэтому длина резонатора наоборот увеличивается, увеличивается длина волны излучения, уменьшается его частота. Так образуется разность частот встречных волн кольцевого резонатора.

Две световые волны, выходящие из кольцевого резонатора можно направить на один приемник излучения, фототок которого будет испытывать биения или гармонические колебания на частоте, равной разности частот двух световых волн.

139

Приемник излучения и вся система регистрации биений вращается вместе с кольцевым резонатором. Так можно измерить разность частот встречных волн кольцевого резонатора, а че-

угловой скорости вращения резонатора .

Высокая точность измерений позволяет контролировать не только частоту вращения резонатора , но и угол поворота. Измерение углов поворота — это важные вопросы навигации морских судов и самолетов. Традиционно такие измерения производятся с помощью механических гироскопов. По этой причине кольцевой лазер можно рассматривать, как лазерный гироскоп.

Использование лазерного гироскопа имеет принципиальное затруднение. Дело в том, что теоретическая линейная зависимость разности частот встречных волн от угловой скорости вращения на практике не выполняется. Связано это с тем, что волна, бегущая по часовой стрелке, частично рассеивается на дефектах в обратном направлении и создает добавку к волне, бегущей против часовой стрелки. Этот взаимный переход энергии из одной волны в другую приводит к затягиванию частоты генерации одной волны к частоте генерации другой вол-

ны. Пока теоретическая разность частот 8 S мала, на

L

практике она оказывается просто нулевой. При увеличении скорости вращения разность частот отлипает от нулевого значения и ведет себя в строгом соответствии с теорией.

Избавиться от мешающего эффекта частотного захвата или залипания разности частот у нулевого значения удается с помощью внутрирезонаторной ячейки Фарадея.

140

Рис.12.6. Лазерный гироскоп с ячейкой Фарадея. Помещение ячейки Фарадея в кольцевой резонатор при-

водит к тому, что оптическая длина резонатора для встречных волн различается даже без вращения резонатора. Вращение резонатора изменяет разность частот встречных волн строго линейно, что позволяет использовать кольцевой резонатор с ячейкой Фарадея в качестве лазерного гироскопа.

Вопросы

1.Какие существуют источники анизотропии электрических свойств среды?

2.Почему возникает двойное лучепреломление?

3.Как связаны поляризации обыкновенного и необыкновенного луча?

4.Почему для необыкновенного луча показатель преломления зависит от направления падения?

5.Что такое оптическая ось и главное сечение кристалла? определения направления оптической оси в кристалле.

6.Какие эффекты связаны с оптической анизотропией

кристалла?