- •Оптика и квантовая физика
- •Поляризация волн.
- •Оптические свойства анизотропной среды
- •- тензор диэлектрической проницаемости
- •- вектор электромагнитной индукции, описывающий поле в веществе
- •Структура электромагнитной волны в анизотропной среде
- •Величины, характеризующие структуру электромагнитной волны в каждой точке наблюдения
- •Взаимное направление векторов для изотропной и анизотропной сред
- •Эллипсоид лучевых скоростей или эллипсоид Френеля
- •Нахождение скоростей волн
- •Одноосные кристаллы
- •Одноосные кристаллы
- •Лучевые поверхности обыкновенной и необыкновенной волн в одноосных
- •Особенности обыкновенной и необыкновенной волн
- •Двойное лучепреломление
- •Двойное
- •Луч линейно поляризованного света расщепляется на два при прохождении через жидкую смесь оптических
- •Построение Гюйгенса в одноосном кристалле
- •Построение Гюйгенса для нормального падения света на поверхность отрицательного кристалла
- •Оптическая ось параллельна поверхности отрицательного кристалла
- •Условия получения света круговой поляризации
- •Фазовые пластинки
- •Фазовые пластинки
- •Анализ состояния поляризации света
- •Анализ состояния поляризации света
- •Поляризационные устройства
- •Стопа Столетова
- •Поляризаторы
- •Поляризаторы
- •Искусственная анизотропия
- •Анизотропия при деформации
- •II. Анизотропия в электрическом поле (эффект Керра)
- •Вращение плоскости поляризации
- •Вращение плоскости поляризации
- •Вращение плоскости поляризации
- •Все живое обладает определенной асимметрией
- •Вращение плоскости поляризации
- •Вращение плоскости поляризации
Одноосные кристаллы
Кристаллы с одной оптической осью называются одноосными 2 = 3 ≠ 1. Падающая на одноосный кристалл волна возбуждает две волны, одна из
которых сферическая |
(обыкновенная), |
а другая эллиптическая |
||
(необыкновенная). |
|
|
|
|
ε┴ = ε2 |
= ε3 – |
поперечная проницаемость |
||
εII = ε1 |
– |
продольная проницаемость |
||
|
– |
обыкновенный |
показатели |
|
|
– необыкновенный |
преломления |
о = с/nо – скорость обыкновенной волныe = с/ne – скорость необыкновенной волны
11
Одноосные кристаллы
Волна распространяется с лучевой скоростью o, если направление
колебаний электрического поля E перпендикулярно оптической оси кристалла, и со скоростью e, если направление колебаний E параллельно
оптической оси.
Кристаллы
положительные |
отрицательные |
(n < n ) |
(no > ne) |
o e |
исландский шпат |
кварц |
|
no = 1.309, ne = 1.311 |
no = 1.658, ne = 1.486) |
12
Лучевые поверхности обыкновенной и необыкновенной волн в одноосных
кристаллах
положительный кристалл:
отрицательный кристалл:
13
Особенности обыкновенной и необыкновенной волн
Обыкновенная волна |
Необыкновенная волна |
|
Волновая поверхность – |
Волновая поверхность – |
|
сфера |
эллипсоид вращения |
|
Вектор Е |
Вектор Е лежит в плоскости |
|
перпендикулярен |
главного сечения, составляя |
|
главному сечению |
разные углы с оптической |
|
|
осью |
|
Скорость волны по |
Скорость волны зависит от |
|
любому направлению |
направления |
o ≤ ≤ e |
o = c/no = c/√(ε┴) |
или e ≤ ≤ o (в зависимости |
|
от знака кристалла) |
14
Двойное лучепреломление
Разделение параллельного пучка лучей, падающего на грань кристалла, в результате преломления на два пучка, соответствующих
о- и е- волнам, называется
двойным лучепреломлением.
Принцип Гюйгенса:
каждая точка среды, до которой доходит волновое возмущение, является источником вторичных элементарных волн. Огибающая этих волн в некоторый момент времени является волновым фронтом.
Направления о- и е- пучков можно найти, пользуясь построением Гюйгенса.
15
Двойное
лучепреломление
Прохождение света через кристалл исландского шпата
CaCO3
16
Луч линейно поляризованного света расщепляется на два при прохождении через жидкую смесь оптических антиподов лимонена.
Двойное лучепреломление в кристалле кальцита
Видео
17
Построение Гюйгенса в одноосном кристалле
18
Построение Гюйгенса для нормального падения света на поверхность отрицательного кристалла
19
Оптическая ось параллельна поверхности отрицательного кристалла
При прохождении волнами расстояния h в кристалле между ними возникает разность хода: ∆ое = h(no - ne) и
разность фаз: ∆Фое = (2π/λ)h(no - ne)
20