Оптическая анизотропия. Двойное лучепреломление

Как же осуществляется поляризация света? Оказывается, что некоторые монокристаллы обладают оптической анизотропией. Слово «анизотропия» обозначает неодинаковость каких – либо свойств по различным направлениям. Например, анизотропия прочности, означает, что в одном направлении тело разорвать легче, чем в другом; анизотропия теплопроводности выражается в том, что тело в одном направлении тепло проводит лучше, чем в другом. Оптическая анизотропия выражается в том, что скорость распространения света в теле в различных направлениях будет иметь различные значения. Кроме того, свет в различных направлениях будет неодинаково поляризоваться. Оптической анизотропией обладают монокристаллы некоторых веществ: исландский шпат, турмалин, кварц, герапатит и некоторые другие. Рассмотрим исландский шпат, который является наиболее ярким представителем данного класса кристаллов. Если в такой кристалл пустить естественный луч света, то в кристалле он разделится на два луча. Один из них подчиняется законам преломления и называется «обыкновенным» и обозначается буквой о. Другой луч не подчиняется законам преломления и называется «необыкновенным» и обозначается буквой е. Оба луча в кристалле распространяются с различными скоростями и при выходе из кристалла они оба оказываются полностью поляризованными, причём, их плоскости поляризации взаимно перпендикулярны.

Однако в кристалле существует направление, в котором двойного лучепреломления не происходит, поляризация света тоже не происходит и оба луча, обыкновенный и необыкновенный движутся вместе и с одинаковыми скоростями. Такое направление называется оптической осью кристалла. На рис.5 она изображена пунктиром.

Кристаллы бывают одноосные и двухосные. Они также бывают положительными

(vo > ve) и отрицательные (vo < ve)

Из истории известно, что в давние времена, когда моряки впервые прибыли на остров Исландия, они там обнаружили кристаллы, при взгляде через которые все предметы казались раздвоенными. Это и было следствием двойного лучепреломления. В дальнейшем кристаллы исландского шпата нашли широчайшее применение в оптике.