Все о звуке Инфразвук Ультразвук Применение ультразвука Ультразвуковые ванны Ультразвуковая очистка Жидкости для ультразвуковой очистки Очистка форсунок Очистка деталей Очистка металлов Очистка ювелирных изделий Очистка печатных плат и электроники Очистка картриджей Полезные ссылки Полезные статьи
 

Новые профессии света, свет - это тоже волны.

13.08.2014 22:38
дата обновления страницы

Поляризованный свет и анизотропные кристаллы

Но вернемся к опыту с исландским шпатом. Кристалл не только раздваивает луч, но и упорядочивает колебания электрического вектора. Векторы обоих лучей прочерчивают взаимно перпендикулярные линии. Следовательно, лучи поляризованы неодинаково, поэтому взаимодействуют они с кристаллом по-разному. Открытие было неожиданным. Надо сказать, что поляризованный свет интересен во взаимодействии с веществом. Именно здесь наиболее полно раскрываются его необычные свойства. Опыты с поляризованным светом позволили открыть такие свойства веществ, как двулучепреломление, оптическую активность, дихроизм.

С явлением двулучепреломления читатель познакомился на примере исландского шпата. Но не один исландский шпат обладает этим удивительным свойством. Достаточно вспомнить кристаллический кварц, теллур, флуорид магния. Список двулучепреломляющих кристаллов можно продолжить. Что же объединяет кристаллы? Они анизотропны. Это значит, что их свойства неодинаковы в разных направлениях. Этим кристаллы отличаются от изотропных веществ.

Рассмотрим, как ведет себя свет в анизотропной среде. Осветив кусок исландского шпата лучом света, ясно увидим, как луч раздвоился. При повороте кристалла лучи внутри него то удаляются, то приближаются один к другому. И, наконец, сливаются воедино. В этом направлении показатели преломления кристалла для обоих лучей уравнялись, и двулучепреломление отсутствует. Такое направление назвали оптической осью кристалла. Чем больше угол между падающим лучом и оптической осью, тем сильнее отличаются показатели преломления лучей. Наиболее велика их разность, когда луч перпендикулярен оптической оси. Эту разность стали называть показателем двулучепреломления при просто - двулучепреломлением. Она служит мерой двулучепреломляющих свойств кристалла. Особенно велико двулучепреломление у исландского шпата. Вряд ли найдется кристалл, способный соперничать с ним. У исландского шпата и кварца оптическая ось одна. Но в природе существуют и двуосные кристаллы, например, слюда.

Рис. 49. Прохождение света через двулучепре-ломляющую пластину: 1 - оптическая ось; 2 - луч

При использовании анизотропных кристаллов возможны два наиболее интересных случая: когда луч перпендикулярен оптической оси кристалла и когда совпадает с ней. Вырежем, например, из кварца пластину вдоль его оптической оси и направим на нее линейно поляризованный свет (рис. 49). В этом случае, как отмечалось, свет расщепляется на два луча, поляризованные взаимно перпендикулярно. Пластина сдвигает фазу одного из них относительно другого. Выходя из пластины, лучи интерферируют, и состояние поляризации света меняется. Оно может быть любым - эллиптическим, циркулярным или линейным. Все зависит от двух причин. Во-первых, от того, какую разность фаз А приобрели лучи, и во-вторых, от угла р между вектором поляризации и оптической осью кристалла. Это становится понятным, если рассмотреть рис. 50, а, б.

Рис. 50. Действие четвертьволновой пластины на линейно поляризованный свет: а - изменяется разность фаз а, вносимая пластиной; б - изменяется угол р между вектором поляризации и оптической осью четвертьволновой пластины

Разность фаз для конкретной пластины постоянна, например, четверть-, полдлины волны и т. д. Ее определяют свойства самой пластины: толщина и двулучепре-ломление кристалла, из которого пластина выполнена. Поэтому такие пластины часто называют фазовыми. Следует помнить, что фазовые пластины меняют поляризацию света, но не его интенсивность.

Двулучепреломление можно создать искусственно и в изотропной среде, даже в обычном стекле. Для этого достаточно кусок стекла сжать или растянуть в одном направлении. Стекло деформируется и приобретает свойства одноосного кристалла, Его оптическая ось ориентируется вдоль направления растяжения или сжатия. Сдвиг фазы, вносимый в излучение сжатой стеклянной пластиной, зависит от приложенной силы. Механическую нагрузку можно заменить электрическим или магнитным полем. Таким образом управляют анизотропными свойствами сред в модуляторах, дефлекторах, оптических затворах.

Читать далее про свет и его применение, ультразвуковые волны...

Читать далее интересные статьи...

 На главную страницу

Все о звуке Инфразвук Ультразвук Применение ультразвука Ультразвуковые ванны Ультразвуковая очистка Жидкости для ультразвуковой очистки Очистка форсунок Очистка деталей Очистка металлов Очистка ювелирных изделий Очистка печатных плат и электроники Очистка картриджей Полезные ссылки Полезные статьи
 

Смотрите также интересные ссылки:
Автохимия для авто  Мойка вагонов, разработки для железнодорожного транспорта и метрополитена  Бесконтактная мойка авто и транспорта  Средства для Ультразвука и ультразвуковых ванн   Дезинфицирующие средства