ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Временная и пространственная дисперсия. Теория естественной оптической активности из "Общий курс физики Оптика Т 4 " Естественная активность была открыта в 1811 г. Араго на пластинках кварца, вырезанных перпендикулярно к оптической оси. В 1815 г. Био подробно исследовал это явление, а также обнаруженное им вращение плоскости поляризации в растворах сахара. Затем естественное вращение плоскости поляризации было найдено у многих других тел. К концу прошлого века число известных естественно-активных веществ превышало 700. Теперь их известно гораздо больше, хотя для большинства веществ, где обнаружено это явление, оно выражено очень слабо. [c.572] В зависимости от взятого вещества естественное вращение плоскости поляризации может происходить вправо или влево, причем эти два направления условились относить к наблюдатедю, к которому свет приближается. В соответствии с этим разДичают право-и левовращающие вещества. Вращение вправо считается положительным, а влево — отрицательным. [c.573] Оптическую активность жидкостей принято характеризовать удельным вращением [а]. В случае химически чистых жидкостей это есть отношение вращения а к плотности жидкости р, т. е. [а] = а/ р. В случае растворов речь идет обычно о растворах ак-.. [c.574] Если п — п 0, то а 0, т. е. вращение плоскости поляриза ции происходит вправо. Если же — п О, то плоскость поляризации вращается влево. Иначе говоря, плоскость поляризации вращается в ту же сторону, что и электрический вектор поляризованной по кругу волны с меньшим показателем преломления, т. е. с большей фазовой скоростью. [c.576] Существование двойного кругового лучепреломления в кварце можно обнаружить и с помощью одной призмы, вырезанной так, что ее оптическая ось перпендикулярна к плоскости, делящей пополам двугранный преломляющий угол. При наименьшем отклонении луч внутри призмы идет параллельно оптической оси, не испытывая обычного двойного преломления. Если падающий свет естественный или поляризован линейно и содержит только одну спектральную линию, то в минимуме отклонения при выходе из призмы спектральная линия расщепляется на две линии, из которых одна поляризована по правому, а другая по левому кругу. [c.578] Таким образом, Френель доказал экспериментально, что при вступлении в оптически активную среду луч света испытьшает двойное круговое лучепреломление лучи, поляризованные по правому и левому кругу, идут внутри оптически активной среды с различными фазовыми скоростями. Если падающий свет был поляризован линейно, то при выходе из такой среды эти волны складываются снова в линейно поляризованную волну, нр с повернутой плоскостью поляризации. Тем самым задача объяснения вращения плоскости поляризации была сведена к задаче объяснения кругового двойного лучепреломления. [c.578] Поляризованные по кругу в противоположных направлениях волны в окрестности полос или линий поглощения могут отличаться не только скоростями распространения, но и коэффициентами поглощения. Тогда они выйдут с различными амплитудами. Если падающий свет был поляризован линейно, то выходящий будет поляризован эллиптически. Это явление называется круговым дихроизмом. Оно впервые (1847 г.) было замечено Гайдингером (1795— 1871) на аметисте и подробно изучено (1895 г.) Коттойом (1869— 1951) на растворах солей винной кислоты. [c.578] Во всех случаях направления ларморовского вращения О, а следовательно, И вращения плоскости поляризации определяются только направлением магнитного поля В и не зависят от направления распространения света. При изменении на противоположное направления распространения света направление вращения плоскости поляризации не изменяется, в противоположность тому, что происходит при естественном вращении. Этим воспользовался Фарадей для усиления магнитного вращения плоскости поляризации. Он увеличил расстояние I, проходимое светом в веществе. [c.581] Нелишне напомнить, что здесь е означает заряд электрона по абсолютной величине. Формулу (95.4) обычно называют формулой Бек-кереля (1852—1908). [c.582] На угол 45° + 180° /п (т — целое число). [c.583] Направление, в котором пропускается свет, изменится на противоположное. [c.583] Интегрирование производится по времени, предшествующему рассматриваемому моменту t. Этого требует принцип причинности, В своей нерелятивистской форме он означает, что каждое событие определяется только прошедшими событиями, но не может зависеть от будущих. [c.585] Легко оценить порядок последовательных членов этого ряда в монохроматическом поле световой волны. Производная дЕ1 дХт будет порядка Е/Х, а координата х — порядка размеров молекулы а, так что член Хт-дЕ1 дХт будет порядка (а/Я) Е. Так же оцениваются и порядки членов, содержащих высшие производные. Если нулевой член ряда принять за единицу, то члены, содержащие первые, вторые и последующие производные, будут порядка а/к, (а/ХУ, а/ку и т. д. [c.586] Для общности предполагается, что среда анизотропна. Ее оптические свойства характеризуются тензорами г,1, явл.чю-щимися функциями частоты со. В соответствии с общепринятой тензорной символикой по дважды встречающимся координатным индексам подразумевается суммирование. Как выяснено выше, если нулевой член ряда (96.7) принять за единицу, то последующие члены будут порядка а/к, а/к) и т. д. [c.586] Таким образом, в поле плоской монохроматической волны связь между D и Е опять принимает формально локальный характер. Однако тензор диэлектрической проницаемости еу/ (ю, к) теперь зависит не только от со, но и от к. Зависимость этого тензора от волнового вектора к называется пространственной дисперсией. [c.587] Вернуться к основной статье