29. Қосарланып сыну. Кәдімгі және ерекше сәулелер. Қосарланып сынған сәулелердің поляризациялануы

Сәуленің қосарланып сынуы болатын денелердің барлығында анизатроптылық қасиет айқын байқалады ондай денелерге: исландия шпатының кристалы, кварц және басқалар жатады. Табиғи қатты кристалдардан басқа, сәулелердің қосарланып сыну құбылысы сұйық кристалдарда, деформациялау кезіндегі кейбір аморфты денелер және электр өрісіндегі кейбір сұйықтар бере алады.

Жарық қосарланып сынатын орталарда таралатын жарық сәулесі екі компонентке бөлінеді, олардың таралу жылдамдықтары әр-түрлі болады. Олай болса олардың сыну көрсеткіштері әртүрлі.

Қосарланып сыну құбылысы кристалл қабырғасына тік түскен нормаль кезінің өзінде де байқалады. Осыған қарамастан кристаллдарда екі бағыт болады. Ол бағыт бойымен таралған жарық сәулесі қосарланып сынбайды.

Осы бағыттарды кристаллдың оптикалық осьтері деп аталады. Екі осьті және бір осьті кристаллдар бар. Екә осьті кристаллдарға: ромбылық күкірт кристалы, слюда және т.б. денелер жатады. Бір осьті кристаллдар қатарына исландия шпаты, кварц жаатады.

Бір осьті кристаллдарда жарық сәулесі қосарланып сынғанда, өткен сәуленің бірі кәдімгі сыну заңы бойынша сынып өтеді ал екіншісі сәуленің сыну көрсеткіші оның кристалдан өту бағытына тәуелді болады. Осыған байланысты бірінші сәуле кәдімгі ал екіншісі ерекше деп аталады.

Кәдімгі жіне ерекше сәулелер сызықты поляризацияланған және поляризациялану жазықтықтары өзара перпендикуляр жазықтықта жатады. Кристаллдың оптикалық осьтері және сәуле жатқан жазықтықты кристаллдың бас қимасы немесе бас жазықтығы деп аталатын түсінік енгізсек, кәдімгі сәуленің поляризациялану жазықтығы кристаллдың бас жазықтығына перпендикуляр орналасады. Ал ерекше сәуленің поляризациялану жазықтығы кристаллдың бас жазықтығында немесе оған параллель болып орналасады.

30. Анизотропты орталарда жарықтың таралуы.

Біз әр түрлі орталардағы жарықтың таралу заңдылықтарын қарастырғанда орта оптикалық изотропты деп, яғни ортаның әрбір нүктесіндегі жарық жылдамдығы жарық толқынының таралу бағытына да толқынның поляризациялану сипатына да тәуелсіз деп ұйғарылды. Қалыпты жағдайда газ түріндегі сұйық және аморфты қатты диэлектриктер оптикалық изотропты болатындығы ал кристалдық диэлектриктердің көпшілігі оптикалық анизотропты болатындығы зерттеулерде анықталған. Кейбір кристалдың ерекше оптикалық қасиеттері Гюйгенс заманынан белгілі мәселе. Мәселен, исландия шпатының кристалы (кальцит) жарықты оған жарық қай жағынан түсірілуіне байланысты әр түрлі сындырады. Осы кристалда бір бағыттың болатындығы анықталған. Осы бағыт бойымен түсірілген жарық түзусызықты өтеді. Басқа бағыттарда сәуле кристал арқылы өткенде екіге жіктеледі; жарықтың қосарлана сынуы деп аталатын құбылыс байқалады. Оптикалық қасиеттердің кристалдағы бағытқа осындай тәуелділігі оптикалық анизотропия деп аталады. Ақ жарық шоғы исландия шпатының кристалы арқылы өтеді де экранда интенсивтіліктері бірдей ақ дақ алынады. Кристалды түсетін жарық шоғының өзіне қатысты бір дақ қозғалмайды, ал екінші дақ біріншісін айнала бұрылады. Анизотропты жұтылу жарықтың турмалин кристалынан байқалады. Турмалин кристалынан оның осіне параллель етіп, жарып алынған мөлдір жұқа пластинкасы арқылы табиғи жарық шоғын өткізіп, оны экранға түсіріп байқаймыз.

Жарық шоғы жолына екінші турмалин пластинкасын қойып оны шоқ осіне қатысты айналдырғанда турмалин пластинкасының жарық кескіні қараңғы кескінге айналады. Оптикалық анизотроптық орта құрылымының анизотропты болуы себебінен болады. Сондықтан да анизотропты қасиеттер кристалдарда байқалады да газдарда, сұйықтарды, пластмассалар мен шыныларда болмайды.