Поляризация света при двойном лучепреломлении

Поляризация света в кристал­ле — более сложный процесс, чем тот, который описан в параграфе 18.8. Оказывается, что из «есте­ственного луча при прохождении через кристалл образуется не один, а два луча, поляризованных во вза­имно перпендикулярных плоско­стях» (рис. 18.11). Происходит, таким образом, раздваивание пада­ющего светового пучка. Это явле­ние получило название двойного лучепреломления. Электри­ческие колебания одного из лучей перпендикулярны главной плоскости кристалла. Такой луч называют обыкновенным (о). Он является продолжением естественного. Колебания вектора электрической напряженности другого луча совершаются в главной плоскости. Этот луч называют необыкновенным (е). Именно он отклоняется от первичного (рис. 18.11).

Установлено, что при любом направлении обыкновенного луча в кристалле его электрические колебания перпендику­лярны оптической оси кристалла ОО' (рис. 18.12). Обыкновенные лучи поэтому рас­пространяются в любом направлении с одинаковой фазовой скоростью v_o = const. Из этого следует, что показатель преломле­ния n_е=c/v_o кристалла для обыкновенного луча есть величина постоянная. Здесь с — скорость света в вакууме. У необыкновен­ного луча угол между направлением элек­трических колебаний и оптической осью ОО' отличен от прямого и зависит or на­правления луча (рис. 18.13). По этой при­чине фазовая скорость распространения необыкновенного луча v,, а следовательно, и показатель преломления кристалла п_е — переменные величины, зависящие от направления луча (v_е const, п_е =c/v_e const). Именно в связи с разными значениями показателей преломления для обыкновен­ного и необыкновенного лучей они испы­тывают неодинаковое преломление. След­ствием этого является разделение лучей, называемое двойным лучепреломлением.

Двоякопреломляющими свойствами обладают кристаллы исландского шпата, кварца, слюды, турмалина, а также стек­ло, искусственные смолы и другие про­зрачные естественные и искусственные материалы, находящиеся под действием упругих деформаций сжатия, растяжения, изгиба, кручения, и некоторые изотропные вещества, находящиеся под действием электрического поля.

Выделив один из двух преломленных лучей, можно полу­чить поляризованный свет. Его энергия составляет не более 50% энергии

естественного луча.

Явление поляризации света экспериментально подтверж­дает поперечность световых волн.