книги из ГПНТБ / Большанина М.А. Распространение света в анизотропных средах

(Г =d(ne-nc)= cd£l.

Выразим разность-хода в длинах волн

- 159 -

Теорив для дипольных веществ дал Борт (I9I6-I9I8 г .г .) .

В кратких чертах эти теории заключаются в следующем. : Если :

мрлекула не обладает постоянным дипольным моментом, то под дей­

ствием внешнего поля в ней'возникает индуцированный электрический

момент, направленный вдоль поля. Таким образом, среда-делается анизотропной .с осью анизотропии, совпадающей с направлением элек­ трического поля.

Если колебания электрического вектора световой, волны направ­ лены вдоль поля, то электрический момент и поляризуемость будет наибольшей, диэлектрическая проницаемость такіе оказывается мак­ симальной.

Отсюда следует, что скорость необыкновенной волны будет Наимень­ шей , а.показатель преломления П іг наибольшим.

Для колебаний, перпендикулярных электрическому полю, Ко тем хе соображениям показатель преломления будет минимальных.

Следовательно,

_ п е > п 0 и.

константа Еерра Ь >0 . а среда ведет себя как одноосйхй по­

ложительный кристалл.

Такова была в основных чертах теория Ланжевена. Она не мог­

ла объяснить отрицательных значений постоянных.Еерра.

Борн дал общую теорию явления. Еерра, учтя наличие диПМЬных

- I 6 I -

Для большинства веществ направление наибольшей поляризуемости совпадает с направлением наибольшей длины молекулы и направлением

дипольного момента. Для них ß ^ O .

Зная знак постоянной Керра и направление дипольного момента, можно судить о строении молекулы..

Очень важной чертой явления Керра является его малая инерці­ онность. Для наблюдения продолжительности установления и исчезно­ вения явления Керра Абрагам: и Лемуан (1899 г .) предложили метод, •'схема которого изрбражева на рис. 56.

Принцип работы заключается в том, что электрическое поле в конденсаторе Керра в течение короткого1промежутка времени падает до нуля благодаря искровому разряду, а световой импульс запазды­ вает. Изменяя величину запаздывания, можно добиться исчезновения эффекта Керра, а, следовательно,измерить длительность его исчез­ новения, т .е . инерцию.

Рис. 56

Напряжение от трансформатора Т подано на конденсатор

- 162 -

пробивного напряжения проскакивает искра и падает наполнение на конденсаторе. Анизотропия нитробензола в конденсаторе нонет сох­ раняться некоторое время. Для определения этого времени релаксации следует свет.для обнаружения двойного лучепреломления пустить с некоторый запаздыванием; Для этого свет искры заставляют пройти

превышает ІС Р ^ с .

Такая малая инерционность явления Керра нашла интересные

колеса в методе Физо для определения скорости света: Высокая час­

Другим важным применением явления Керра•являемся измерение длительности флюоресценции, впервые предложенное Вудом в 1921 тл

„ дальнейшем метод Вуда' подвергся значительным усовершенствова­ ниям- (например, флворометр Гавиола) и успешно’ работает.

- * 6 3 -

Явление Керра находит множество других практических применений.

§30. Демонстрация_двойного луче,преломления санти­ метровт_элект£оцагнитных волн._

1

Явления двойного лучепреломления в оптической области дос- I

таточно сложны и с трудом воспринимаются.

Перкальскис (13) предложил ряд очень наглядных демонстраций по двойному лучепреломлению сантиметровых электромагнитных волн в дре­ весине, описанием которых мы закончим нашу книгу.

Преимущество этих опытов перед оптическими заключается в сле­ дующих двух моментах. Во-первых, использование клкстронных передат­

чика и приемника- с рупорными антеннами позволяет наглядно устано­ вить направление колебаний в электромагнитной волне. Во-вторых,

древесина обладает хорошо видной и всем известной анизотропией.

Она ведет себя как одноосный кристалл с оптической осью, параллель­ ной волокнам. Так как волокна хорошо видны, то направление оси вполне очевидно. Такая наглядность явлений делает их легко пони­ маемыми.

Перкальскйс пользовался длиной волны в 3,3 см. Амплитуда вос­

принимаемых приемником колебаний регистрировалась при помощи осцил­ лографа с выключенной разверткой.

Антенны располагались перпендикулярно друг другу ("николи ■ скрещены"). Если вырезать деревянную пластину параллельно волокнам,

то она будет вести себя как одноосная кристаллическая пластинка,

вырезанная параллельно оптической оси, описанная в § 25.

Перкальскйс сделал пластинки в четверть волны, в полволны,

компенсатор Бабине, компенсатор Солейля. Им изготовлены из древе­ сины призмы Волластона, Рошона й Сенармона. Все эти приборы очень наглядны, Так как везде видны направления оптических осей.

ш-

Иы предложен также метод определения показателей преломления обык-

невеннрго и необыкновенного лучей при помощи деревянных призм-.

Эти превосходные опыты очень полезно использовать при преподава­ нии

7 . М.Борн. Оптика. ГОНТИ Украины..'арьков-Киев, 1937.

8. Н.Е.Кочин. Векторное исчисление и начало тензорного исчисления.

И.1965.

9.А.В.Шубников. Основы оптической кристаллографии. Изд-во АН СССР,

М. 1958.

10.Л.ДЛандау и Е.ЫЛиюшиц. Электродинамика сплошных сред. ГИТТЛ,

М.І957.

13.Перкальскис Б.Ш. Использ,ование современных научных средств в физических демонстрациях. Изд-во "Наука", U ., 1971.