Иначе обстоит дело при поляризации света в кристалле исландского шпата

Кристаллы, полученные из исландского шпата, имеют обычно форму ромбоэдра – шестигранника, все грани которого являются ромбами с тупым углом 102⁰ (рис. 12)

рис.12

Короткая диагональ О₁О₂ ромбоэдра является направлением оптических осей исландского шпата.

На рис.13 показан ход лучей при двойном лучепреломлении в кристалле исландского шпата.

рис.13

Показатель преломления n₀ > n_е; например при прохождении через кристалл желтого света (λ = 0,589 мкм) n₀ = 1,658, а переменное значение n_е = 1,658÷1,486.

Первое значение n_е в направлении оптической оси, второе значение n_е – в перпендикулярном направлении оптической оси.

Исландский шпат широко используют в качестве поляризатора и анализатора во многих оптических приборах. Для этого из шпата изготавливают поляризационную призму, пропускающую только один сорт поляризованных лучей (например – е – лучи, т.е. необыкновенные)

Почему же в этом качестве не используют двоякопреломляющие кристаллы? Дело в том, что пучки обыкновенных и необыкновенных лучейвыходят из кристалла под очень малым углом друг к другу или даже перекрываются. Чтобы «развести» лучи, пользуются различными поляризующими призмами. Наиболее распространенной поляризационной призмой является призма Николя. (Изобретена в 1828 г. англ. физиком У.Николем)

Для ее изготовления торцевые грани продолговатой четырехгранной призмы, выколотой из куска шпата по плоскостям спайности, т.е. параллельным граням ромбоэдра, сошлифовывают так, чтобы они составляли с ребрами острый угол 68⁰ (рис.14).

Затем призму распиливают на 2 части вдоль плоскости, перпендикулярной торцевым граням и главной плоскости. Отшлифовав поверхности распила, их называют канадским бальзамом. (клей из смолы канадской пихты с n = 1,550). Показатель преломления канадского бальзама меньше n₀, но больше n_е. Следовательно, для обыкновенного луча канадский бальзам является средой оптически более плотной, а для необыкновенного луча – менее плотной, чем исландский шпат. Поэтому обыкновенный луч, падающий на бальзам под углом большим предельного, испытывает полное отражение, а необыкновенный луч при любых углах падения проходит через этот слой пихтового клея, почти не отклоняясь от первоначального направления.

В то же время обыкновенный луч, претерпев полное отражение от слоя бальзама, поглощается зачерненной поверхностью основания призмы АВ.

Таким образом, сквозь призму Николя проходит только один поляризованный луч (необыкновенный) с электрическими колебаниями в главной плоскости призмы.

В последние годы для поляризации света широко применяются поляроиды (поляризационные фильтры).

Поляроид представляет собой прозрачную полимерную пленку толщиной около 0,1 мм, содержащую множество мелких искусственных кристалликов герапатита (сульфат йодистого хинина). Оптические оси всех кристалликов герапатита ориентируется в одном направлении в процессе изготовления поляроида. Поляроидная пленка сравнительно недорога, весьма эластична, имеет большую площадь, обладает почти одинаковым (не значительным) поглощением для всех волн видимого света.

Поиск по сайту: