Поляризация при двойном лучепреломлении. Характеристика обыкновенного и необыкновенного лучей

Двойное лучепреломление – это физическое явление образования на границе некоторых (анизотропных) сред двух поляризованных лучей, отличающихся по свойствам (Рис. 5).

В анизотропных средах имеется различие физических свойств, в том числе и оптических, по разным направлениям среды.

Пример: анизотропия оптических свойств кристалла проявляется, например, в различии скорости распространения света и в различии показателя преломления по разным направлениям.

Оптическая ось кристалла – это такое направление, вдоль которого естественный неполяризованный луч не разделяется на два отдельных луча.

Главная плоскость кристалла – плоскость проходящая через оптическую ось и падающий луч.

При падении света на анизотропную среду происходит разложение естественного света на два луча – обыкновенный и необыкновенный.

Рис.5

Луч «о» – обыкновенный, имеет сферический фронт и его скорость по всем направлениям одинакова.

Луч «е» – необыкновенный, имеет эллиптический фронт и его u(n) зависит от его направления.

MN- оптическая ось кристалла – это то направление, вдоль которого нет двойного лучепреломления.

Свойства обыкновенного «о» и необыкновенного «е» лучей.

1) Интенсивность “о” и “е” лучей одинакова и равна половине интенсивности естественного луча.

I_об=I_необ=1/2*I_ест

2) Оба луча полностью поляризованы во взаимно перпендикулярных плоскостях. Луч о – поляризован в плоскости, перпендикулярной плоскости кристалла.

Луч е - в плоскости, параллельной главной плоскости кристалла.

3) Луч о – подчиняется законам геометрической оптики:

- Показатель преломления n не зависит от угла падения луча на поверхность и от направления луча по отношению к оптической оси.

- Падающий луч, преломленный луч и перпендикуляр в точку падения луча лежат в одной плоскости.

- при перпендикулярном падении на поверхность кристалла луч не испытывает преломления.

4) Луч е – не подчиняется законам геометрической оптики:

- показатель преломления n зависит от угла падения луча и от направления луча относительно оптической оси.

- испытывает преломление даже при перпендикулярном падении естественного луча на поверхность.

5) При распространении вдоль оптической оси MN двойного лучепреломления не происходит.