Анализ эллиптически, линейно и циркулярно - поляризованного света.

Линейно поляризованный свет получают из естественного света с помощью устройств, которые называются поляризаторами. Эти устройства свободно пропускают колебания, параллельные плоскости поляризации. Провести анализ линейно поляризованного света – значит определить положение его плоскости поляризации в пространстве. Для анализа линейно поляризованного света используются приспособления, которые называются анализаторами. В качестве анализатора применяются те же устройства, которые служат для получения линейно поляризованного света.

На пути луча ставится николь, главное направление которого перпендикулярно лучу. При вращении николя интенсивность пропускаемого николем светом либо не изменяется, либо изменяется. В первом случае – свет не поляризован или же циркулярно поляризован, во втором – либо интенсивность уменьшается до нуля и тогда свет линейно поляризован, при чем вектор Е колеблется коллинеарно главному направлению николя в положении, при котором пропускаемая им интенсивность света максимальна; либо она нуля никогда не достигает и тогда свет эллиптически поляризован или же частично поляризован.

16. Вращение плоскости поляризации.

При прохождении линейно поляризованного луча вдоль оптической оси кварцевой пластинки наблюдается поворот плоскости поляризации. Разделение луча на два при нормальном падении на пластинку, вырезанную перпендикулярно оптической оси, не происходит. Угол поворота плоскости поляризации определяется по взаимной ориентировке николей N₁ (поляризатор) и N₂ (анализатор). Угол поворота зависит от длины d пути в кристаллической пластине и от длины волны, т. е. имеется вращательная дисперсия: , где  вращательная способность .

На Рис. показан луч поляризованного света, проходящий через оптически активную среду A. Угол поворота вектора E пропорционален длине участка луча в оптически активной среде.

Направление вращения плоскости поляризации изменяется при изменении направления распространения света на обратное и может определяться правилом винта. Существуют две модификации кристаллов – правовращающая и левовращающая. Направление вращения плоскости поляризации устанавливается для наблюдателя, к которому направлен луч света. Если кристалл вращает плоскость поляризации, то у него всегда две модификации.

Искусственная анизотропия. лишнее

Оптически изотропное тело при деформации сжатия или растяжения может стать анизотропным (явление фотоупругости или пьезооптического эффекта). При одностороннем растяжении или сжатии тело становится подобным одноосному кристаллу с оптической осью, параллельной направлению приложенной силы.

Мерой при этой оптической анизотропии служит разность показателей преломления обыкновенного и необыкновенного лучей . Опыт показывает, что эта разность пропорциональна напряжению, вызвавшего деформацию, в данной точке тела , где b – постоянная, характеризующая свойства вещества.

 Q – стеклянная пластинка между двумя поляризаторами Р и А. В отсутствие деформации свет через них проходить не будет. Если стекло деформировать, то свет может пройти, и картина на экране получится цветная. По распределению цветных полос можно судить о распределении напряжений в стеклянной пластинке.

Явление искусственной анизотропии может возникать под воздействием электрического поля, когда оптически изотропное вещество фактически приобретает свойства одноосного кристалла с оптической осью, параллельной вектору напряженности электрического поля.

При распространении света, перпендикулярно оптической оси есть связь между показателями преломления обыкновенного и необыкновенного лучей , где К – постоянная Керра. При изменении направления электрического поля на обратное, оптические свойства вещества не меняются. При прохождении пути l разность оптических путей обыкновенного и необыкновенного лучей равна , а

разность фаз между волнами .

Размер ячейки Керра выбирается так, чтобы ее оптическая длина составила полволны при определенной напряженности электрического поля. Если поляризаторы скрещены (их главные плоскости направлены под углом 45 к оптической оси), то в отсутствие поля свет через ячейку Керра не проходит. При включении поля свет начинает проникать через нее и при определенном значении напряженности поля, когда ячейка действует как пластинка полволны, интенсивность прошедшего через систему света достигает максимального значения.

Анизотропия, создаваемая в веществе магнитным полем, когда оптически изотропное вещество приобретает свойства одноосного кристалла с оптической осью, параллельной направлению индукции магнитного поля.

Зависимость разности показателей преломления обыкновенного и необыкновенного лучей от В при распространении света перпендикулярно индукции магнитного поля выражается соотношением , где С – постоянная, характеризующая свойства вещества.