ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Особенности интерференции лучей, рассеянных запыленным зеркалом на двоякопреломляющей подложке (теория явления и опыты) из "Учебные эксперименты по волновой оптике в диффузно рассеянных лучах " Используя тождество 1 — со8/3 = 2зт (/ /2) и учитывая, что при толщине зеркала в несколько мм, углы (З2 для наблюдаемой части картины очень малы (не превосходят нескольких градусов), можем записать 1 — со8/32 = 2 (З2 / 2) = 2(/32/2) = (1/2)бт /32 = (зш )/2п . [c.29] Для светлой полосы К-то порядка Аан = К, т.е. [c.32] 21) видно, что при повороте плоскости колебаний на 90°, соответствующем переходу от о- к е- колебаниям, интерференционные кольца вытягиваются вдоль оптической оси пластинки (оси Z) и сжимаются в перпендикулярном направлении — вдоль оси X. Величина указанной деформации такова, что отношение большей полуоси возникающей при этом интерференционной фигуры к меньшей ее полуоси эавно по/п . Т.е. фигуры как бы дают распределение п = Па внутри пластинки Пл в плоскости параллельной ее поверхности в е-лучах. [c.32] В 0-лучах фигуры имеют вид правильных колец, что соответствует зависимости п = onst = щ. Таким образом, указанная методика позволяет визуализировать и сопоставить ход зависимости п = Па в о-и е-лучах. [c.33] Однако, эффект деформации фигур определяется не этой малой величиной 6п, а на три порядка большей величиной Ап = щ — п1. [c.33] Иначе говоря, эффект деформации разыгрывается в полную силу и дает, так сказать, натуральную величину двойного лучепреломления в пластинке Пл. Посредством узкого конического рассеянного пучка, прощупывающего пластинку в направлении практически перпендикулярном ее оптической оси, для которого максимальные изменения 5п С Ап, мы получаем возможность наблюдать за изменениями п в плоскости параллельной оптической оси, в пределах которой эти изменения достигают максимальной величины Ап. [c.33] Заметим, что наблюдаемые явления коренным образом отличны от того, что имеет место в традиционных опытах по интерференции света в кристаллических пластинках в поляризованных лучах. В последнем случае интерференция происходит между о- и е-лучами после предварительной поляризации первичного пучка посредством поляризатора и последующего сведения о- и е-колебаний к одной плоскости посредством анализатора. В соответствии с законами Френеля-Араго удаление из схемы даже одного из этих приборов полностью снимает эффект. При интерференции же в рассеянных лучах влияние двойного лучепреломления, как в качественном, так и в количественном отнощении выражено соверщенно иначе. Прежде всего, следует отметить, что пространственное разведение интерферирующих лучей внутри пластинки совершенно не связано с двойным лучепреломлением, а обусловлено лишь последовательностью рассеяния на полупрозрачной поверхности I, и в любом произвольно выбранном направлении интерференция имеет место как между о-лучами, так и между е-лучами. Поэтому отчетливо выраженная суммарная картина наблюдается даже в неполяризованном свете, а для выявления различия между картинами, формируемыми в о- и е-лучах, и их сопоставления достаточно иметь только один поляризующий прибор. [c.34] В заключение отметим следующее. [c.35] Известно большое число опытов, прямо или косвенно демонстрирующих явление двойного лучепреломления в кристаллооптических объектах. Прямая демонстрация обычно заключается в наблюдении пространственного расщепления пучка естественного света в кристалле исландского шпата с образованием двух пространственно разведенных пучков обыкновенного (о) и необыкновенного (е), поляризованных во взаимно перпендикулярных плоскостях [1, с. 33-34 36, с. 596. Косвенно двойное лучепреломление проявляется во всех опытах по интерференции в поляризованных лучах. Обычно для этой цели используют пластинки кальцита и кварца, выпиленные соответствующим образом относительно оптической оси, а также пластинки слюды, гипса и других кристаллооптических материалов [36, с. 613-614. [c.35] Эффект двойного лучепреломления обусловлен деформацией волновой поверхности необыкновенной волны в кристалле, в соответствии с чем показатель преломления оказывается зависящим от направления распространения светового луча в кристаллической среде. Поэтому в учебном плане было бы интересно и поучительно иметь возможность непосредственно увидеть и сопоставить ход показателя преломления для лучей разной поляризации в зависимости от направления распространения луча в кристалле в пределах того или иного его сечения. К сожалению, известные поляризационные опыты не позволяют это сделать. Описанный выше интерференционный опыт с запыленной пластинкой исландского шпата и представляет собой одно из решений задачи такого рода. [c.35] Вернуться к основной статье