Турмалин

Эти опыты позволили определить направление колебания электрического вектора для различных конкретных случаев поляризации света. Было установлено, что в случае поляризации кристаллом турмалина электрический вектор направлен параллельно оптической оси турмалина. В случае отражения и преломления на границе двух диэлектриков направление преимущественного колебания электрического вектора соответственно совпадает с нормалью к плоскости падения и лежит в плоскости падения. [c.229]

С2. Распространение света через турмалин [c.372]

Мы до сих пор говорили о направлении электрического вектора, параллельного оси турмалина, только для определенности. Рассуждения сохранили бы свою силу, если бы оси турмалина был [c.373]

Описанный опыт с двумя кристаллами турмалина, по существу дела, не отличается от опыта, впервые выполненного Гюйгенсом с двумя кристаллами исландского шпата. Основное отличие турмалина, выгодное для описанного опыта, состоит в том, что турмалин, будучи также двоякопреломляющим кристаллом, весьма сильно поглощает один из двух преломленных лучей, так что практически тонкая пластинка турмалина пропускает только один из двух преломленных лучей. [c.374]

Явление поляризации света, т. е. выделение световых волн с определенной ориентацией электрического (и магнитного) вектора, имеет место и при отражении или преломлении света на границе двух изотропных диэлектриков. Этот способ поляризации был открыт Малюсом, который случайно заметил, что при поворачивании кристалла вокруг луча, отраженного от стекла, интенсивность света периодически возрастает и уменьшается, т. е. отражение от стекла действует на свет подобно прохождению через турмалин. Правда, при этом не происходило полного погасания света при некоторых определенных положениях кристалла, а наблюдались лишь его усиление и ослабление. [c.374]

Можно, конечно, обойтись и без турмалина, а использовать два стеклянных зеркала, из которых одно, 5151, служит поляризатором, а второе, 525.1, — анализатором. На рис. 16.3 показана схема такого прибора. [c.375]

В опытах, схемы которых изображены на рис. 16.2 и 16.3, интенсивность света доходит до минимума, когда плоскость, проходящая через ось кристалла турмалина Т , параллельна плоскости падения [c.375]

Мы до сих пор говорили о направлении электрического вектора, приняв без доказательств, что направление его при поляризации отражением перпендикулярно к плоскости падения, а при поляризации турмалином совпадает с осью турмалина. Винеру удалось осуществить опыты, дающие доказательство этого утверждения. [c.377]

Если же электрический вектор лежит в плоскости падения, то при отражении он поворачивается вместе с фронтом волны на 90°. Таким образом, электрические векторы в падающей и отраженной волнах составляют между собой прямой угол (рис. 16.4, в), так что интерференция между ними невозможна. Результирующая электрического вектора во всей толще эмульсии сохраняет неизменное значение, и слоистого отложения серебра не наблюдается. Таким образом, можно решить, как ориентирован электрический вектор в направленном на зеркало М поляризованном свете, и, следовательно, установить направление электрического вектора для различных конкретных случаев поляризации. Эти опыты показали, что в случае поляризации турмалином электрический вектор имеет направление, параллельное оси турмалина в случае поляризации при отражении от диэлектрика он лежит в плоскости, перпендикулярной к плоскости отражения (падения) в случае преломления диэлектриком — в плоскости преломления (падения) и т. д. [c.378]

Действие различных поляризующих или анализирующих приборов, рассмотренных выше (турмалин, стеклянное зеркало, стопа и т. д.), типично для всех приспособлений этого рода. Направления колебаний электрического (магнитного) вектора естественного света всегда сортируются этими приборами так, что в один пучок отбирается преимущественно (или сполна) излучение с одним направлением электрических колебаний, а в другой — излучение с перпендикулярным направлением электрических колебаний. Смешение обоих пучков вновь дает естественный свет. Иногда явление несколько осложняется тем обстоятельством, что один из этих пучков претерпевает более или менее полное поглощение (турмалин, непрозрачный диэлектрик). Два взаимно перпендикулярных направления колебаний в двух пучках, образующихся при поляризации, определяются физическими особенностями примененного поляризатора в случае турмалина (и других кристаллов) они определены строением кристалла, в случае зеркала — направлением плоскости падения и т. д. Эти избранные направления можно назвать главными плоскостями Pi и Да. причем Pi J P-i- [c.378]

Если исследовать оба выходящих пучка при помощи турмалина или стеклянного зеркала, то обнаруживается, что оба они вполне поляризованы, и притом во взаимно перпендикулярных плоскостях. Колебания вектора О обыкновенной волны происходят перпендикулярно к главной плоскости, а необыкновенной — в главной плоскости. Свойства обоих лучей по выходе из кристалла, за исключением направления поляризации, конечно, ничем друг от друга не отличаются, так что название необыкновенный имеет смысл только внутри кристалла. Интенсивности обоих лучей одинаковы ), если на кристалл падал естественный свет. [c.383]

Напоминаем, что мы описываем явления, происходящие в кристалле исландского шпата. Они типичны для большой группы кристаллов, обладающих одной оптической осью и носящих название одноосных. Сложнее обстоит дело в так называемых двуосных кристаллах, где ни один из лучей нельзя назвать обыкновенным. Во многих одноосных и двуосных кристаллах поглощение обеих распространяющихся в кристалле световых волн различно. Типичным представителем такого кристалла является турмалин, в котором обыкновенный луч практически полностью поглощается уже при толщине около 1 мм (см. 108). [c.383]

Для некоторых участков видимого спектра и необыкновенный луч обнаруживает заметное поглощение, и поэтому турмалин при выбранной толщине оказывается окрашенным турмалин является не только поляризатором, но и светофильтром, практически пропускающим зелено-желтую область видимого спектра. Это обстоятельство является, конечно, крупным недостатком турмалина как поляризующего приспособления, но, с другой стороны, допустимая апертура пучка падающих на него лучей весьма значительна, что иногда играет важную роль. [c.387]

Почему турмалин, как и любое поляризационное приспособление, пропускает не более половины естественного света [c.891]

Прохождение фотонов через поляризаторы. Рассмотрим еще один опыт. Пропустим пучок света через поляризатор, например кристалл турмалина. Из кристалла выйдет ли- [c.98]

В электромеханических излучателях ультразвук создается в результате преобразований колебаний переменного электрического тока соответствующей частоты в механические колебания излучателя. Устройство пьезоэлектрических излучателей основано на пьезоэлектрическом эффекте. Кристаллы целого ряда веществ (кварц, турмалин, титанат бария и т. д.) обладают замечательным свойством. [c.242]

В качестве первого опыта рассмотрим нормальное падение плоской электромагнитной волны на кристалл турмалина (см. рис. 19), когда вектор S волны коллинеарен оптической оси. Волна без изменения интенсивности пройдет через пластинку. С точки зрения поляризации фотонов этот опыт интерпретируется следующим образом. Каждый из фотонов, падающих на пластинку, находится в состоянии с линейной поляризацией в плоскости, в которой лежит оптическая ось кристалла. Для сокращения словесных выражений говорят также, что фотон линейно поляризован в этой плоскости. При входе в кристалл линейная поляризация фотона сохраняется и он беспрепятственно проходит через кристалл. На выходе из кристалла появляется столько же фотонов, сколько в него вошло. [c.38]

Если в нормально падающей на кристалл турмалина волне вектор S колеблется перпендикулярно оптической оси, то волна полностью погло- [c.38]

Турмалин. Пластинка турмалина 1ак>ке является полярнзаннон-ным прибором, так как в ней происходит двойное лучеиреломлепне. Однако из-за сильного селективного поглощения одного из лучей (обыкновешгого) при определенном подборе толщины (1 мм и больше) [c.234]

Как известно, в пластинке кварца или турмалина можно возбудить механические колебания очень большой частоты (до 10 Гц). Такад колеблющаяся пластинка излучает упругие (ультра-акустические) волны, которые со скоростью звука распространяются в окружающей среде. Поместив колеблющийся кварц в какую-нибудь жидкость, например ксилол, мы получим ультраакустичес-кне волны в этой жидкости. Упругая волна в жидкости есть волна [c.232]

Произведем следующий опыт. Вырежем из кристалла турмалина пластинку Т, (рис. 16.1), плоскость которой будет параллельна одному из определенных направлений кристаллической рещеткн, [c.372]

Pii . 16.1. Прохождение света через две пластинки турмалина. [c.372]

Вращая кристалл вокруг направления светового луча, мы не заметим никаких изменений в интенсивности света, прощедшего через турмалин, хотя последний ослабит исходный световой пучок в два раза. Таким образом, световая волна, падающая на турмалин от обычного источника света (например, от электрической дуги L), не обнаруживает асимметрии по отношению к направлению своего распространения. Однако, если поставить на пути луча еще вторую аналогичную пластинку турмалина Tj, расположенную параллельно первой (см. рис. 16.1), то картина осложняется. [c.372]

Полное объяснение наблюдаемым явлениям можно дать, если сделать следующие гипотезы. Во-первых, предположим, что световые волны поперечны, но в свете, исходящем из источника, нет преимущественного направления колебаний, т. е. все направления колебаний, перпендикулярные к направлению волны, представлены в падающем свете. Этим объясняется первый опыт, несмотря на допущение поперечности световых волн. Во-вторых, примем, что турмалин пропускает лишь волны, один из поперечных векторов которых, например, электрический, имеет слагающую, параллельную оси кристалла. Именно поэтому первая пластинка турмалина ослабляет исходный световой пучок в два раза. При прохождении световой волны через такой кристалл будет пропущена только часть световой энергии, соответствующая этой слагающей. Когда на кристалл падают электромагнитные световые волны со всевозможными ориентациями электрического вектора, то сквозь него пройдет лишь часть света (половина), так что за кристаллом окажутся волны, направление электрического вектора которых параллельно оси кристалла. Кристалл, таким образом, выделяет из света со всевозможными ориентациями Е ту часть, которая соответствует одному определенному направлению Е. Мы будем в дальнейшем называть свет со всевозможными ориентациями вектора Е (и, следовательно, Н) естественным светом, а свет, в котором Е (а, следовательно, и И) имеет одно-единственпое направление, — плоско-поляризованным, или линейно-поляризованным. Таким образом, турмалин превращает естественный свет в линейно-поляризованный, задерживая половину его, соответствующую той слагающей электрического вектора, которая перпендикулярна к оси кристалла. [c.373]

Теперь становятся понятными второй опыт и роль второго кристалла турмалина. До него доходит уже поляризованный свет. В зависимости от ориентации второго турмалина из этого поляризованного света пропускается большая или меньшая часть, а именно та часть, которая соответствует компоненте электрического вектора, параллельной оси второго кристалла. Так как электрический вектор волны, прошедшей первый турмалин, имеет по предположению направление, параллельное оси первого кристалла, то амплитуда света, пропущенного вторым турмалином, будет пропорциональна osa (а — угол между осями обеих пластинок), а интенсивность пропорциональна os а, что и наблюдается на опыте. [c.373]

Различие в поглощении лучей разной поляризации влечет за собой различие. в поглощении естественного света в зависимости от направления его распространения, ибо от этого последнего зависит ориентация электрического вектора волны относительно кристаллографических направлений. Такое различие в поглощении, зависящее, кроме того, от длины волны, приводит к тому, что кристалл по разным направлениям оказывается различно окрашенным. Это явление носит название дихроизма (или, лучше, плеохроизма — многоцветности) и в большей или меньшей степени характеризует, по-видимому, все двоякопреломляющие кристаллы. Оно было открыто Кордье (1809 г.) на минерале, названном кордие-ритом. Дихроизм турмалина был обнаружен Био и Зеебеком (1816 г.). [c.387]

Впервые дихроизм был открыт в начале XIX в. иа монокристаллах полудрагоценного минерала турмалина. Турмалин обладает двойным лучепреломлением и, кроме того, сильно поглощает обыкновенный луч. Пластинка из турмалина толщиной 1 мм практически полностью поглощает обыкновенный луч, пропуская линейно поляризованный необыкновенный луч. [c.38]

Некоторые кристаллы (кварц, турмалин, сегнетова соль и др.) дают пьезоэлектрический эффект под действием упругой деформации на поверхности кристалла появляются электрические заряды (прямой пьезоэффект) и наоборот, под действием электрического поля они испытывают упругие деформации — сжимаются или растягиваются в зависимости от направления поля (обратный пьезоэф( )ект). Поэтому, если пластинку, вырезанную из пьезоэлектрического кристалла, поместить между обкладками конденсатора, к которому подводится переменное электрическое напряжение, то в пластинке будут возникать переменные упругие деформации, т. е. будут происходить вынужденные механические колебания. Но сама пластинка, как и всякое упругое тело, обладает собственными частотами колебаний, зависящими от [c.744]

Пьезоэлектрические преобразователи давления. Действие пьезоэлектрических преобразователей основано на использовании пьезоэлектрического эффекта, имеющего место у некоторых кристаллов (кварца, турмалина, титаната бария и др.) при их деформации на их поверхности появляются электростатические заряды. В приборах давления в качестве пьезоэлектрического преобразователя обычно используется кварц (810г). Кварц негигроскопичен, обладает достаточной механической прочностью, имеет хорошие изоляционные свойства, и, что не менее важно, его пьезоэлектрические свойства практически не зависят от температуры в пределах от 20 до 400 °С. [c.161]

Апатит Барит Берилл Графит Кальцит Кварц Нафталин Ортоклаз Парафин к-СзоН 2 (/) = 3-108 Па) Парафин и- Сз,Нее (jp=5-108 Па) Полиэтилен высокой плотности Рутил Сподумен Топаз Турмалин Целестит [c.93]

Имеются кристаллы, которые поглощают либо обыкновенный, либо необыкновенный луч. Тогда на выходе из них образуется только один луч с соответствующей линейной поляризацией. Например, в кристалле турмалина уже на пути около 1 мм практически полностью поглощается обыкновенный луч, а в герапатите один из лучей поглощается полностью уже при толщине 0,1 мм. Такие кристаллы используются в качестве поляризаторов или анализаторов света. [c.35]

Рассмотрим подробнее это понятие на примере двойного лучепреломления. Пусть речь идет о нормальном падении линейно поляризованного света на кристалл, вырезанный параллельно оптической оси (см. рис. 19). В кристалле распространяются обыкновенный и необыкновенный лучи с взаимно перпендикулярными направлениями линейной поляризации. Для упрощения анализа явления на первом этапе (эудем считать, что в качестве крист 1лла взят турмалин, в котором уже на пути 1 мм обыкновенный луч полностью поглощается. Следовательно, на выходе из достаточно толстой плас1инки имеется только необыкновенный луч, направ- [c.38]

Оптика (1977) -- [ c.234 ]

Конструкционные материалы Энциклопедия (1965) -- [ c.2 , c.3 , c.371 , c.377 ]

Оптические волны в кристаллах (1987) -- [ c.92 ]

Общий курс физики Оптика Т 4 (0) -- [ c.468 ]

Ультразвук и его применение в науке и технике Изд.2 (1957) -- [ c.69 ]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...