Призма Николя

Призма Николя  самый распространенный способ получения поляри­зованных лучей с помощью двойного лучепреломления (У. Николь  шотландский физик).

Призма Николя представляет собой двойную призму из исландского шпата, склеенную канадским бальзамом. В призме он раздваивается на два луча  обыкновенный () и необык­новенный (n_e = 1,52).

Николь преобразует естественный свет в плоско поляризованный.

4. Интерференция поляризованного света

Рис. 9. Сложение двух взаимно перпендикулярно поляризованных волн и образование эллиптически поляризованной волны.

На кристаллическую пластинку толщиной d, вырезанную перпендикулярно ее оптической оси нормально падает свет, на выходе между обыкновенным (о) и необыкновенным (е) лучами появляется оптическая разность хода  и разность фаз 

; (4)

При сложении взаимно перпендикулярных колебаний результирующее колебание:

(5)

Пластинка в четверть волны (эллиптически, циркулярно поляризованный свет):

, при (6)

Пластинка в полволны (плоско поляризованный свет):

, при

. (7)

5. Применение поляризованного света

Двойное лучепреломление существует в естественно анизотропных телах. Однако существуют различные способы искусственной оптической анизотропии  сообщение оптической анизотропии естественно изотропным веществам.

5.1. Фотоупругость

Тело под влиянием механической деформации ста­новится оптически анизотропным. Например, при одностороннем сжатии или растяжении пластинка из прозрачного материала приобретает свойства одноосно­го кристалла, оптическая ось которого совпадает с направлением сжа­тия или растяжения. Разность показателей преломления обыкновенного и необыкновенного лучей в направлении, перпендикулярном оптической оси, пропорциональна нормальному напряжению σ

(8)

где χ₁  коэффициент, зависящий от свойств вещества; k  порядок интерференционной полосы;  напряжение.

5.2. Ячейка Керра

Возникновение двойного лучепреломления в газах, жидкостях и в аморфных твердых телах (диэлектриках) под воздействием сильного однородного электрического поля называется эффектом Керра. Это явление впервые было обнаружено шотландским физиком Д. Керром в 1875 году.

На пути l (длина пластины конденсатора) между обыкновенным и не­обыкновенным лучами возникает оптическая разность хода

(9)

где ₂ – коэффициент пропорциональности; В – постоянная Керра, зависящая от природы вещества, его температуры и длины волны света в вакууме.

Эффект Керра объясняется различной поляризуемостью молекул вещества по различным направлениям. Это явление практически безинер­ционно, т.е. переход вещества из изотропного состояния в анизотроп­ное при включении поля происходит приблизительно за 10^-10 с. Поэтому ячейка Керра служит идеальным световым затвором и применяется в быстропротекающих процессах (в скоростной фото- и киносъемке и т.д.)