- •Элементы геометрической и электронной оптики
- •1. Основные законы оптики. Полное отражение
- •2. Основные фотометрические величины и их единицы
- •Дифракция света 3. Принцип Гюйгенса — Френеля
- •4. Метод зон Френеля. Прямолинейное распространение света
- •5. Дифракция Фраунгофера на одной щели
- •6. Дифракция Фраунгофера на дифракционной решетке
- •7. Пространственная решетка. Рассеяние света.
- •8. Разрешающая способность оптических приборов
- •Поляризация света
- •9. Естественный и поляризованный свет.
- •10. Закон Малюса
- •11. Поляризация света при отражении и преломлении на границе двух диэлектриков. Закон Брюстера
- •12. Изотропные и анизотропные среды. Искусственная оптическая анизотропия.
- •13. Двойное лучепреломление
- •14. Поляризационные призмы и поляроиды
- •15. Вращение плоскости поляризации
- •16. Дисперсия
- •17. Поглощение и рассеяние света
- •18. Эффект Доплера.
- •19. Излучение Вавилова-Черенкова.
- •20. Интерференция света.
- •21. Когерентность и монохроматичность световых волн
- •22. Интерференция света в тонких пленках
- •23. Применение интерференции света
- •24. Стационарное уравнение Шредингера для атома водорода.
- •25. Водородоподобные атомы. Энергетические уровни.
- •26. Главное, орбитальное и магнитное квантовые числа.
- •27. Спин электрона. Спиновое квантовое число.
- •28. Ширина уровней.
- •29. Принцип Паули.
- •30. Структура энергетических уровней в многоэлектронных атомах.
- •31. Принцип работы лазера. Различные типы лазеров
- •Свойства лазерного излучения
- •32. Основные свойства и строение ядра
- •33. Энергия связи ядер. Деффект массы
- •34. Ядерные силы. Радиоактивность
- •35. Спектры
- •Основные законы оптики. Полное отражение
13. Двойное лучепреломление
Даже в том случае, когда первичный пучок падает на кристалл нормально, преломленный пучок разделяется на два, причем один из них является продолжением первичного, а второй отклоняется. Второй из этих лучей получил название необыкновенного (Е), а первый – обыкновенного (О).
Направление в оптически анизотропном кристалле, по которому луч света распространяется, не испытывая двойного лучепреломления, называется оптической осью кристалла. Кристаллы в зависимости от типа их симметрии бывают одноосные и двуосные, т. е. имеют одну или две оптические оси (к первым и относятся исландский шпат).
Плоскость, проходящая через направление луча света и оптическую ось кристалла, называется главной плоскостью (или главным сечением кристалла).
Неодинаковое преломление обыкновенного и необыкновенного лучей указывает на различие для них показателей преломления.
14. Поляризационные призмы и поляроиды
Для получения поляризованного света, лежит явление двойного лучепреломления. Наиболее часто для этого применяются призмы и поляроиды. Призмы делятся на два класса:
1) Призмы, дающие только плоскополяризованный луч (поляризационные призмы);
2) Призмы, дающие два поляризованных во взаимно перпендикулярных плоскостях луча (двоякопреломляющие призмы).
Поляризационные призмы построены по принципу полного отражения одного из лучей (например, обыкновенного) от границы раздела, в то время как другой луч с другим показателем преломления проходит через эту границу. Типичным представителем поляризационных призм является призма Николя.
Двоякопреломляющие призмы используют различие в показателях преломления обыкновенного и необыкновенного лучей, чтобы развести их возможно дальше друг от друга. Для первых призм обыкновенный луч преломления в шпате и стекле два раза и, следовательно, сильно отклоняется необыкновенный же луч при соответствующем подборе показателя преломления стекла проходит призму почти без отклонения. Двоякопр. кристаллы обладают свойством дихроизма, т.е. различного поглощения света в зависимости от ориентации электрического вектора световой волны, и называются дихроичными кристаллами.
Дихроичные кристаллы приобрели еще более важное значение в связи с изобретением поляроидов. Примером поляроида может служить тонкая планка из целлулоида, в которую вкраплены кристаллики герапатита ( Герапатит – двоякопреломляющее вещество с очень сильно выраженным дихроизмом). Установлено, что такая пленка уже при толщине мм полностью поглощает обыкновенные лучи видимой области спектра. Преимущество поляроидов – возможность изготовлять их с площадями поверхностей до нескольких кв. метров. Однако степень поляризации зависит от .
15. Вращение плоскости поляризации
Некоторые вещества называемые оптически активными, обладают способностью вращать плоскость поляризации. Если между скрещенными поляризатором Р и анализатором А, дающими темное поле зрения, поместить оптически активное вещество, то поле зрения анализатора просветляется. При повороте анализатора на некоторый угол можно вновь получить темное поле зрения. Угол и есть угол, на который оптически активное вещество поворачивает плоскость поляризации света, прошедшего через поляризатор. Для оптически активных кристаллов и чистых жидкостей, для оптически активных растворов где d – расстояние, пройденное светом в оптически активном веществе, – так называемое удельное вращение, C – массовая концентрация оптически активного вещества в растворе, Удельное вращение зависит от природы вещества, температуры и длины волны света в вакууме.
Оптически активные вещества в зависимости от направления вращения плоскости поляризации разделяются на право- и левовращающие.