Интерференция поляризованных лучей
Л
учи,
поляризованные во взаимно перпендикулярных
направлениях интерферировать не могут
(Например, е и о). Но такие лучи
можно свести в одну плоскость, поставив
на их пути поляризатор так, что его
плоскость не совпадает с плоскостью
колебания ни одного луча. Тогда амплитуды
колебаний, прошедших поляризатор, будут
равны проекциям амплитуд лучей на
плоскость поляризатора. Если свет
направить перпендикулярно пластинке,
вырезанной параллельно оптической оси
кристалла, то лучи о и е, не
разделяясь, будут двигаться с разной
скоростью. За время прохождения пластинки
толщиной d лучи о
и е приобретают разность фаз
Однако, полученные о и е естественного света не интерферируют, так как колебания о и е происходят от разных цугов волн и поэтому некогерентны. Лучи о и е, полученные от предварительно плоско поляризованного света являются когерентными и интерферируют.
Если толщина пластинки удовлетворяет условию
- пластинка в четверть волны
Т
огда
лучи о и е, образованные от плоско
поляризованного света приобретут
разность фаз
.
Если плоскость колебаний поляризованного
света до прохождения пластинки образует
угол 450 с осью кристалла пластинки,
то амплитуда о и е луча будут
одинаковы, следовательно, у нас получается
поляризованный по окружности свет. Если
поставить пластинку перед эллиптически
поляризованным светом, то на выходе
будет плоско поляризованный. Отсюда
метод определения эллиптически
поляризованного и естественного света
с помощью пластинки в
волны и поляризатора.
Искусственное двойное лучепреломление
Двойное лучепреломление может возникать
под влиянием внешних воздействий на
испытуемый образец, которые приводят
к анизотропии оптических свойств (и,
следовательно,
)
мера, которой определяется разностью
.
Опыт дает
механическое напряжение
k – коэффициент пропорциональной зависимости от свойств вещества.
Е
сли
испытуемый образец поместить между
скрещенными поляризаторами, то при
отсутствии механических нагрузок на
образец свет через такую систему не
проходит. При наложении нагрузок свет
начинает проходить и образец в проходящих
лучах будет покрыт полосами разного
цвета. Каждая полоса соответствует
одинаковому механическому напряжению.
Отсюда метод исследования образцов на
механические напряжения.
Явление возникновения двойного лучепреломления в жидких и аморфных телах под действием электрического поля носит название эффекта Керра (1875).
Для обнаружения эффекта Керра в
исследуемую жидкость помещают плоский
конденсатор. Оптическая ось жидкости
направлена по полю. Опыт показывает,
что
.
Разность фаз при прохождении длины l;
В – постоянная Керра
Э
ффект
Керра объясняется тем, что под действием
электрического поля молекулы жидкости
ориентируются вдоль поля и поэтому
создают оптическую анизотропию.
Постоянная Керра зависит от температуры,
которая препятствует полной ориентировке
молекул. Инерционность световых
затворов на эфф. Керра 10-10 с.
Вращение плоскости поляризации
Вещества, способные вызывать вращение плоскости поляризации, проходящего через них плоско поляризованного света, называются оптически активными.
Кристаллические вещества сильнее всего поворачивают плоскость поляризации при распределении вдоль оптической оси кристалла.
-
угол поворота
пропорционален пути луча в кристалле
ℓ.
-
постоянная вращения
В растворах угол поворота пропорционален пути и концентрации активного вещества С
,
где
удельная постоянная
вращения. (Например, раствор сахара
винной кислоты).
В зависимости от направления вращения активные вещества делятся на право- и лево- вращающиеся. Направление вращения не зависит от направления луча, при обратном прохождении восстанавливается первоначальное положение плоскости поляризации.
Используя поляризаторы, можно определить угол , зная и l, можно определить концентрацию активного вещества. Это используется в сахариметрах.