Распространение обыкновенного и необыкновенного лучей в кристалле согласно принципу Гюйгенса

Чтобы найти направления распространения обыкновенного и необыкновенного лучей в одноосном кристалле, воспользуемся принципом Гюйгенса. Пусть плоская волна падает нормально к преломляющей грани положительного од-

Рис. 67

нооспого кристалла (рис. 67), а оптическая ось 00' составляете нею некоторый произвольный угол. С центрами в точках А и В построим сферические волновые поверхности, соответствующие обыкновенному лучу, и эллипсоидальные — необыкновенному лучу. В точке, лежащей на 00', эти поверхности соприкасаются. Согласно принципу Гюйгенса, поверхность, касательная к сферам, будет фронтом а) обыкновенной волны, а поверхность, касательная к эллипсоидам, — фронтом Ь) необыкновенной волны. Проведя к точкам касания прямые, получим направления распространения обыкновенного (о) и необыкновенного (е) лучей. Таким образом, в данном случае обыкновенный луч пойдет вдоль первоначального направления, необыкновенный же отклонится от первоначального направления.

На рис. 68 рассмотрены случаи, когда свет падает нормально па плоскую поверхность положительного одноосного кристалла. В одном случае (рис. 68, а) оптическая ось перпендикулярна преломляющей поверхности, в другом (рис. 68, б) оптическая ось параллельна преломляющей поверхности.

Если оптическая ось перпендикулярна преломляющей поверхности (см. рис. 68, а), то обыкновенный и необыкновенный лучи распространяются вдоль оптической оси с одинаковой скоростью и поэтому идут не разделяясь. Если же оптическая ось параллельна преломляющей поверхности, то обыкновенный и необыкновенный лучи распространяются вдоль одного и того же направления, но с разной скоростью: vn > ve. При выходе из кристалла лучи приобретают разность фаз.

На рис. 69 показан ход обыкновенного и необыкновенного лучей в поляризационной призме, изготовленной из исландского шпата (ее грани AD и ВС параллельны оптической оси 00'). Призма склеена по диагонали DB канадским бальзамом. Исландский шпат, как уже указывалось в

Рис. 69

§ 43, является одноосным отрицательным кристаллом. Показатель преломления для обыкновенного луча = 1,6, для необыкновенного — пе = 1,47, показатель преломления канадского бальзама п = 1,55.

Исходя из приведенных данных видим, что канадский бальзам является оптически более плотной средой для необыкновенного луча и менее плотной — для обыкновенного. Свет падает на призму перпендикулярно грани призмы AD. Размеры призмы подбираются так, чтобы угол падения i (см. рис. 69) обыкновенного луча на поверхность DB был больше предельного угла полного внутреннего отражения. Тогда о-луч претерпевает полное отражение (см. § 15). Необыкновенный луч, проходя через слой канадского бальзама, проходит нижнюю половину поляризационной призмы и выходит из призмы параллельно падающему лучу.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >