16.4. Призма Ніколя
Призма Ніколя - є
призма, вирізана з ісландського шпату
одноосьового, оптично негативного
кристалу з no
= 1.658 i
ne
= 1.486. Оптична вісь ОО' складає з нижньою
гранню кут
(див.Мал.170).
Призмарозрізана по
діагональній площині SS'
і склеєна канадським бальзамом з nкб
= 1.550. Промінь, що падає нормально на
бічну грань, породжує звичайну та
незвичайну хвилі, які, не заломлюючись,
приходять до границі розділу канадським
бальзамом. Кут падіння звичайного
променя на границю вибрано трошки
більшим, ніж кут
повного внутрішнього віддзеркалення
,
а тому звичайний промінь повністю
відбивається від канадського бальзаму.
Незвичайний промінь вільно проходить
через призму, залишаючись лінійно
поляризованим у площині перпендикулярній
головному перерізу.
16.5. Штучне подвійне променезаломлення
В ізотропних середовищах можна створити подвійне променезаломлення при односторонньому стисненні кристалів кубічної симетрії, при накладанні електричного поля на рідини, аморфні тіла, гази (ефект Керра) та накладанні магнітного поля на рідини, скло, колоїди. При цьому подвійне променезаломлення характеризується різницею показників заломлення для звичайної та незвичайної хвиль
(1)
для стиснення ( нормальна напруга сили),
(2)
для ефекту Керра (Е напруженість електричного поля),
(3)
для магнітного поля (Н напруженість магнітного поля). Слід зазначити, що інерційність ефекту Керра складає
і
він може бути застосований як швидкодіючий
затвор для світла, що проходить через
два схрещених ніколя.
16.6. Оптично активні середовища
Оптично активними називаються середовища, які обертають площину поляризації лінійно поляризованого світла. До них відносяться розчин цукру, винна кислота, скипидар, кварц і т.п. Кут повороту визначається формулою
,
(1)
де
стала обертання, L
товщина шару активної речовини, який
пройшло світло. Для оптично активних
рідин
,
(2)
де C
концентрація розчину,
густина розчину,
стала обертання розчину.
Ефект Фарадея виникнення оптичної активності в неактивних середовищах під впливом магнітного поля, із кутом повороту
= VHL, (3)
де V стала Верде, H напруженість магнітного поля, L довжина шляху в речовині. Напрямок осі обертання площини поляризації співпадає або протилежний напрямкові напруженості Н, причому кут повороту в обох випадках однаковий, на відміну від природно оптично активних середовищ (див.Мал.39).
16.7.Контрольні питання
Сформулюйте умови часової та просторової когерентності електромагнітних хвиль.
Одержіть умови max та min інтерференції у досліді Юнга.
Розрахувати багато променеву інтерференцію N когерентних електромагнітних хвиль при послідовному зсуві по фазі у них.
Розрахуйте дифракційну картину Френеля на круглому отворі.
Розрахуйте дифракційну картину Френеля на дискові.
Розрахуйте дифракційну картину Фраунгофера на щілині: умови max та min.
Розрахуйте дифракційну картину Фраунгофера на дифракційній решітці; умови max та min.
Розрахуйте дисперсію дифракційної решітки.
Розрахуйте розрізнювальну здатність дифракційної решітки.
Розрахуйте дифракцію рентгенівського випромінювання на кристалічній решітцi.
Розрахуйте вираз для показника заломлення в дисперсному середовищі на основі класичної електронної теорії дисперсії.
Розрахуйте групова швидкість на прикладі розповсюдження двох близьких за частотами електромагнітних хвиль.
Одержіть вираз для інтенсивності світла в поглинанаючому середовищі.
Сформулюйте поняття лінійної, еліптичної та природної поляризації світла.
Сформулюйте поняття поляризатора та аналізатора світла та одержіть вираз для закону Малюса.
Дайте визначення кута Брюстера.
У чому полягає явище оптичної анізотропії одновісних кристалів?
Опишіть індикатриси швидкості та показника заломлення додатнього та від'ємного одновісного кристала.
Овишіть явище природного та штучного дихроїзму.
Опишіть та намалюйте принципову схему призми Ніколя.
Що являє собою природна та штучна оптична активність речовини? Наведіть приклади.
У чому полягає ефект Фарадея?