Поляризація при подвійному променезаломленні

При проходженні світла крізь деякі кристали світловий промінь поділяється на два. Це явище називається подвійним променезаломленням. Явище подвійного променезаломлення спостерігається в анізотропних середовищах (анізотропним середовищем називається середовище, фізичні властивості якого в різних напрямках різні). Анізотропними будуть, наприклад, кристали кварцу та ісландського шпату.

На рис. 2 показано проходження світла через кристал ісландського шпату. Природний промінь поділяється у кристалі на два променя. Встановлено, що промені, які виходять із кристала, паралельні між собою і до падаючого променя.

Перший промінь лежить у площині падіння променя, і показник заломлення для нього не залежить від кута падіння, тобто швидкість його поширення в кристалі не залежить від напряму. Тому цей промінь називають звичайним і на рисунках його позначають буквою о. Другий промінь не лежить у площині падіння променя, і швидкість його поширення в кристалі залежить від напряму поширення. Цей промінь називають незвичайним і на рисунках позначають буквою е.

Для звичайного променя: показник заломлення n_o:

Для незвичайного променя показник заломлення n_e:

де v_o – швидкість звичайного променя в кристалі,

v_е – швидкість незвичайного променя в кристалі.

Звичайний і незвичайний промені мають однакові інтенсивності, лінійно поляризовані, площини їх коливань взаємно перпендикулярні. Коливання вектора в промені е відбувається в площині головного перерізу кристала, а в промені о – в площині, перпендикулярній головному перерізу. Властивості обох променів, що вийшли з кристалу, за винятком напрямку поляризації, абсолютно однакові.

У кристалі ісландського шпату існує єдиний напрям О ₁ О ₂, уздовж якого подвійного заломлення променів не відбувається. Цей напрям називається оптичною віссю кристала, а такий кристал – одновісним.