Математика - оптимизация мозга и развитие творческого мышления«Почему некоторые люди думают иначе? Почем люди думают лучше? Почему люди думают быстрее? Почему у некоторых людей творческие идеи ярче и интереснее, и как они придумывают ЭТО ВСЕ!» Далее... |
|
двойное лучепреломление
ДВОЙНОЕ ЛУЧЕПРЕЛОМЛЕНИЕ
- раздвоение светового луча при прохождении через анизотропную среду, обусловленное
зависимостью показателя преломления (а следовательно, и скорости волны) от её
поляризации и ориентации волнового вектора относительно кристаллографич. осей,
т. е. от направления распространения (см. Кристаллооптика, Оптическая анизотропия). При падении световой волны на поверхность анизотропной среды в последней
возникают две преломлённые волны, имеющие разную поляризацию и идущие в разных
направлениях с разл. скоростями. Отношение амплитуд этих волн зависит от поляризации
падающей волны. Различают линейное и эллиптическое Д. л. в зависимости от свойств
и симметрии кристаллов.
В прозрачных немагн. кристаллах
без дисперсии пространственной происходит линейное Д. л. - возникают
две линейно поляризов. волны, векторы индукции к-рых D1
и D2 взаимно ортогональны и соответственно ортогональны
векторам магн. поля H1 и H2. Д.
л. в кристаллах можно описать, приведя тензор диэлектрической проницаемости
к главным осям и задав значения: 
- "главные показатели преломления"; величину Д. л. обычно описывают
макс. разностью 
этих показателей преломления. При прохождении света через границу двух анизотропных
сред происходит более сложное преобразование двух падающих волн в две преломлённые.
В прозрачных магн. кристаллах
без пространств. дисперсии также имеет место линейное Д. л., однако векторы
индукций (электрической D и магнитной В)в двух
волнах не ортогональны (
).
Д. л. в этом случае является
следствием того, что электрич. и магн. проницаемости 
описываются разл. тензорами; в гипотетич. среде, где
(
-скаляр),
Д. л. отсутствовало бы (но скорости волн зависели бы от направления).
В прозрачных немагн. кристаллах
с пространств. дисперсией первого порядка - гиротропией - падающая волна
распадается на две волны (идущие по разным направлениям с разными скоростями),
поляризованные эллиптически, причём соответственные оси эллипсов D1
и D2 ортогональны, а направления обхода этих эллипсов
противоположны - происходит эллиптическое Д. л. В нек-рой области частот возможно
появление даже большего числа волн - 3 или 4.
В кристаллах, обладающих
поглощением, картина Д. л. более сложна. Как известно, волны в поглощающих средах
неоднородны; векторы E, D и H, В в общем случае
поляризованы эллиптически, причём эллипсы различны и ориентированы по-разному.
Поэтому в общем случае имеет место эллиптическое Д. л.; эллипсы векторов двух
волн D1 и D2 подобны, ортогональны
и имеют одно направление обхода, но разные размеры вследствие анизотропии поглощения
(см. Дихроизм ).То же имеет место для векторов B1
и B2, но эллипсы их отличаются от первых формой и ориентацией
(ориентации совпадают лишь при круговой поляризации).
В зависимости от свойств
симметрии анизотропной среды в ней имеется несколько избранных направлений,
в к-рых Д. л. отсутствует; эти направления наз. оптич. осями. Могут быть оси
изотропные, вдоль к-рых волны любой поляризации распространяются с одинаковой
скоростью, и оси круговые, вдоль к-рых без Д. л. может распространяться лишь
волна определ. знака круговой поляризации. Прозрачные кристаллы низших сингоний
обычно имеют две изотропные оси, при симметрии выше 222 D2 (см.
Симметрия кристаллов)они сливаются в одну. При наличии поглощения кристаллы
низших сингоний имеют одну изотропную ось (в частном случае ромбич. сингоний
- две) и (или) несколько круговых.
Д. л. может наблюдаться
не только в естественно-анизотропной среде, но и в среде с искусств. анизотропией,
вызванной асимметричными деформациями, внутр. натяжениями (см. Фотоупругость), приложением акустич. поля (см. Акустооптика ),приложением электрических
(см. Керра эффект)или магнитных (см. Коттона - Мутона эффект)полей,
анизотропным нагревом. В жидкостях возможно создание Д. л. в потоке, если молекулы
жидкости или растворённого вещества обладают несферич. формой и анизотропной
поляризуемостью.
Явление, аналогичное Д.
л , наблюдается и в др. диапазонах эл--магн. волн, напр. в диапазоне СВЧ в плазме,
находящейся в магн. поле (а следовательно, анизотропной); см. Волны в плазме.
Лит.: Федоров Ф.
И., Оптика анизотропных сред. Минск, 1958, Кизель В. А., Отражение света, M
, 1973, гл. 1, 2; Федоров Ф. И., Филиппов В. В., Отражение и преломление света
прозрачными кристаллами, Минск. 1976; Дорожкин Л. M. и др., Измерение показателей
преломления монокристаллов методом равных отклонений, "Краткие сообщения
по физике", 1977, № 3, с. 8; Stаmnеs J., Shеrman G., Reflection and refraction
of an arbitrary wave at a plane interface separating two uniaxial crystals,
"J. Opt. Soc. Amer.", 1977, v. 67, p. 683; Halevi P., Mendoza-Hernfindez
A., Temporal and spatial behavior of the Poynting vector in dissepative media
refraction from vacuum into a medium, "J. Opt. Soc. Amer.", 1981,
v. 71, p. 1238.
В. А. Кизель.
webmaster@femto.com.ua