Раздел 9 билет 6 Построения Гюйгенса для разл. Случаев. Поляроиды

В этом построении используются лучевые поверхности т к для получения фронта плоской волны по правилу Гюйгенса проводят пл-ти, касательную к пов-ти Гюйгенса, а фронт волны касателен к лучевой пов-ти (рис1). 1. Построение Гюйгенса для положительного кристалла (V0>Ve, n0<ne), оптич. ось кот-го направлена под произвольным углом к пов-ти кристалла и лежит в пл-ти падения. Пусть АС-участок волнового фронта падающей волны, отрезок СВ принимается за единицу (рис2).

Точка А, лежащая на пов-ти кристалла, принимается за центр сечения лучевой пов-ти. Радиус сечения окружности для необыкновенного луча чертится так, чтоб его большая полуось, отложенная в напр-нии, парал-ном оптич. оси OO’, была равна1/n0, а малая 1/ne. После этого из т В проводятся касательные к окружности и к эллипсу. Прямые, проведённые из т А в точки касания, являются лучами: обыкновенный луч проходит через точку касания, нах. на окружности, необыкновенный – на эллипсе. 2. Оптич ось кристалла парал-на преломляющей грани кристалла. В случае норм. Падения обыкновенный и необыкновенный лучи распр-тся в кристалле, не преломляясь (рис3). Волновые фронты не совпадают. При прохождении через кристалл лин. Пол. Света м/ж обыкновенной и необыкновенной волной возникает нек. Доп. Разность хода, кот-рая может приводить к изменению состояния поляризации света.

Комбинация кристалловЮ дающая поляризованный свет, наз поляризационной призмой.-на выходе имеется один поляризованный луч.Поляризационная призма Николяизготавливается из исландского шпата с n=1,55. При соответствующем выборе направления пад. Луча необыкновенный луч проходит через призму, а обыкновенный на пов-ти склейки испытывает полное отражение и выводится из призмы или поглащается зачёрнённой пов-тью.

Раздел 9 билет 7 Построения Гюйгенса для разл. Случаев. Поляроиды

Если кристалл положительный, то фронт обыкновенной волны опережает фронт необыкновенной волны. В рез-те м/ж ними возникает разность хода. На выходе пластинки разность фаз равна: Здесь -разность фаз м/ж обыкновенной и необыкновенной волнами в момент падения на пластину.

Случай 1: разность хода м/ж обыкновенной и необыкновенной волнами удовл. усл. такая пластинка наз. пластинкой в четверть длины волны. На выходе из пластинки разность фаз равна ± . Пусть вектор Е направлен под углом а к оптич. оси пластинки OO’. Если амплитуда пад. волны Е0 (вект), то её можно разложить на обыкновенную и необыкновенную. Амплитуда обыкновенной E00=E0cosa, необыкновенной Eoe=Eosina. После выхода из пластинки две волны, складываясь, дают эллиптич. поляризацию. Соотношение осей зависит от угла а. Если а=45, то свет циркулярно поляризован. Положительное зн-е разности фаз соотв. поляризации по левому кругу, отрицательное-по правому. Случай 2:Толщина пластинки такова, что разность хода и сдвиг фаз равны и . Пластинку, создающую такую разность хода наз. пластинкой в половину длины волны. Выходящий из нею свет остаётся лин. Пол., но пл-ть поляризации поворачивается на угол против часовой стрелки. Случай 3:Для пластинки в целую длину волны разность хода . Выходящий свет поляризован линейно, пл-ть колебаний не изменяет своего направления.

Анализ сост-я поляризации сводится к выявлению соотношения м/ж интенсивностями поляр. и неполяр. компонентами и определению полуосей эллипса. На первом этапе анализ проводится при помощи одного анализатора. При его вращ. Интенсивность изменяется от нек. Imax до нек. Imin. Свет не проходит через пол-р если пл-ть пропускания перп-на к световому вектору. Если Imin=0-свет линейно поляризован. При Imax=Imin свет явл. естественным или циркулярно поляризованным, а при Imax≠Imin≠0 поляризован частично или эллиптически. Положения анализатора при max и min отличаются на 90 град и опр. положение полуосей эллипса поляризованной компоненты светового потока. Второй этап: пластинка лямда на 4 располагается так, чтоб на выходе поляризованная компонента имела лин. Поляризацию. Для этого оптич. ось пластинки ориентируют по направлению одной из осей эллипса. При прохождении через пластинку волна будет эллиптич. поляр. Явления в сходящихся лучах: кристаллич. пластина вырезана перп-но оптич. оси. Направление колебаний электрич. вектора необыкновенной волны лежит в пл-ти рис, а обыкновенной –перп-но. Длина пути луча в пластине , где разность фаз м/ж лучами на вых. Картина аксиально-симметрична. Под разл. Углами к оси на вых. Из пластины распр-тся эллиптич. Поляризованные лучи с разл. Ориентациями эллипсов. Если излучение монохроматич. и на пути лучей стоит никольN2, то набл. Чередование темных и светлых колец. При повороте на 90 светлые становятся темными и наоборот.