В кристаллах

При преломлении света на границе оптически анизотропных сред, например кристаллов, луч естественного света расщепляется на два луча (обыкновенный и необыкновенный), поляризованные в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.

Обыкновенный и необыкновенный лучи имеют в кристалле разные скорости распространения, следовательно, различные показатели преломления п_о и п_е; этим объясняется двойное лучепреломление в точке падения волны на грань призмы: при одном и том же угле падения имеются два угла преломления β_о и β_е. Однако поляризованные лучи выходят из кристалла под очень малым углом друг к другу, что затрудняет их раздельное использование. Чтобы «развести» эти лучи, пользуются различными «поляризующими призмами». Наиболее распространенной является призма Николя: из кристалла исландского шпата вырезаются две призмы, которые склеиваются канадским бальзамом. Показатель преломления этого клея (п =1,550) лежит между показателем преломления исландского шпата для обыкновенного (п_о =1,658) и необыкновенного п_е лучей (значение п_е зависит от угла между лучом и оптической осью кристалла, его минимальное значение 1,486). Углы в призме подобраны так, чтобы обыкновенный луч на поверхности канадского бальзама испытал полное внутреннее отражение. При помощи этой призмы световая волна разделяется на две плоскополяризованные волны, содержащие почти до 50% падающей энергии (потери в призме невелики).

Некоторые кристаллические вещества (турмалин, гепатит) обладают различным поглощением для лучей с различными ориентациями вектора Е относительно осей этих кристаллов. Например, турмалиновая пластинка толщиной около 1мм или чешуйка гепатита толщиной около 0,1мм почти полностью поглощают обыкновенные лучи (у которых, как указывалось выше, вектор Е _о перпендикулярен оптической оси); необыкновенные же лучи частично поглощаются, частично выходят из пластинки. Если на такую пластинку падает естественный свет, то из пластинки выходит только необыкновенный плоскополяризованный луч. Так же действуют так называемые поляроиды – целлулоидные пленки, содержащие определенным образом ориентированные мелкие кристаллики гепатита. Следует иметь в виду, что эти вещества обладают избирательным поглощением по отношению к различным длинам волн, т.е. коэффициент поглощения зависит от длины волны. Поэтому если на такие вещества подается не монохроматический, а белый свет, то вышедший из них свет получается окрашенным, причем эта окраска оказывается различной в различных направлениях («дихроизм»).