Оптические оси кристалла лучевые

При переходе света через границу раздела двух изотропных сред наблюдается преломление света, закономерности которого вытекают из принципа Гюйгенса. Со способом построения преломленного луча мы уже знакомы. Аналогичное построение имеет место при переходе света из изотропной среды в анизотропную. В этом случае при известном знаке кристалла и направлении оптической оси строят лучевые поверхности обыкновенного и необыкновенного лучей. [c.261]

Еще яснее представление о поверхности волны можно составить из рис. 26.7, й и б, где изображены трехмерная модель и перспективное изображение трех главных сечений лучевой поверхности. Внешняя поверхность отдаленно напоминает эллипсоид, но обладает четырьмя воронкообразными углублениями в точках, соответствующих М иЛГ на рис. 26.6, в, и похожих на углубления в яблоке. Точки пересечения и Л1 на рис. 26.6, в соответствуют точкам рис. 26.7, где внешняя и внутренняя полости встречаются, так что по направлениям МЛ1 и М М обе скорости распространения светового возбуждения одинаковы (о = и"). Эти направления называются оптическими осями ) кристалла они располагаются симметрично относительно главных направлений кристалла. [c.504]

Двуосные и одноосные кристаллы. В аналитической геометрии доказывается, что эллипсоид с тремя различными по значению главными осями имеет два круговых сечения (рис. 221). Это означает, что если у эллипсоида лучевых скоростей все главные скорости Vx, Vy, ik различны, то соответствующая среда имеег две оптические -оси А А и ВВ. Обычно анизотропия наблюдается в кристаллах, поэтому говорят об оптических осях кристалла. Кристаллы с двумя оптическими осями называются двуосными. [c.269]

Случай 1. Оптическая ось положительного кристалла лежит в плоскости падения под косым углом к преломляющей грани кристалла (рис. 10.13). Параллельный пучок света падает под углом к поверхности кристалла. Очевидно, что за время, в течение которого правый край В фронта волны А В достигает точки D на поверхности кристалла, вокруг каждой из точек на поверхности кристалла между А н D возникают две лучевые поверхности — сферическая и эллипсоидальная. Эти две поверхности соприкасаются друг с другом вдоль оптической оси. Из-за положительности кристалла эллипсоид будет вписан в сферу, т. е. все точки эллипсоида будут расположены внутри сферической поверхности. Для [c.262]

При помощи эллипсоида Френеля нетрудно геометрически определить в кристалле направления оптических осей первого рода. Оптические оси первого рода представляют собой те направления в кристалле, вдоль которых обе лучевые скорости равны друг другу (о = v"). Поэтому согласно правилу Френеля (см. 143) сечение эллипсоида, перпендикулярное к оптической оси первого рода, должно характеризоваться равенством своих полуосей. Другими словами, это сечение имеет форму круга. Таким образом, направление оптической оси первого рода соответствует линии, перпендикулярной к круговому сечению эллипсоида Френеля. Так как эллипсоид имеет не больше двух круговых сечений, расположенных симметрично относительно его главных осей, то кристалл в самом общем случае имеет две оптические оси, угол между которыми зависит от формы эллипсоида, т. е. от свойств кристалла (рис. 26.9). [c.506]

Для обыкновенного луча показатель преломления По не зависит от направления распространения света в кристалле. Для необыкновенного луча показатель преломления По зависит от направления распространения света в кристалле. Для лучевых поверхностей получаем соответственно сферу и эллипсоид. Точки соприкосновения этих поверхностей лежат на оптической оси. В двуосных кристаллах оба луча необыкновенные. [c.47]

Если Vx = Vy> v , то эллипсоид вращения (лучевая поверхность необыкновенного луча) расположен внутри сферы (рис. 10.10) и оптическая ось совпадает с осью z. Такой кристалл (например, кварц) называется положительным (п = Пу По <Пг = п ). Если же Vx = Vy а Уг, то сфера расположена внутри эллипсоида вращения (рис. 10.11) и такой кристалл (например, исландский шпат) называется отрицательным (ло > Пе). [c.259]

Если у эллипсоида лучевых скоростей две главные скорости равны между собой, то он является эллипсоидом вращения вокруг третьей оси. В этом случае имеется только одна оптическая ось, совпадающая с осью вращения (т. е. с третьей главной осью эллипсоида). Такие кристаллы называются одноосными (Р - 222). [c.269]

Пусть из некоторой точки внутри кристалла распространяется свет по разным направлениям. Если по любому выбранному направлению отложить из этой точки отрезки, равные Vst и v st (где t — время распространения света внутри кристалла, us и ws — лучевые скорости по данному направлению), то геометрические места концов этих отрезков для разных направлений образуют двухполостную, так называемую лучевую, поверхность. Она, вообш,е говоря, имеет сложный вид, и поэтому ее рассмотрение производят в основном по трем ее главным сечениям, нормальным к главным осям лучевого эллипсоида. Двухполостная лучевая поверхность обладает в общем случае четырьмя точками встречи внешней и внутренней полости. Две прямые линии, соединяющие эти четыре точки попарно и расположенные симметрично относительно главных направлений кристалла (рис. 10.8), обладают особым свойством — вдоль каждого из них свет распространяется с единственной для данного направления лучевой скоростью. Эти две линии являются оптическими осями первого рода. [c.257]

Лучевая поверхность в одноосных кристаллах. Для одноосных кристаллов две из трех главных скоростей равны между собой поэтому трехосный лучевой эллипсоид превращается в эллипсоид вращения. Следовательно, у одноосных кристаллов двухполост-ная лучевая поверхность переходит в совокупность эллипсоида вращения и шара с двумя точками касания, расположенными на оптической оси. [c.259]

Для количественной оценки этого эффекта рассмотрим распространение волны в одноосном кристалле, лучевой вектор которой Si составляет угол О с направлением оптической оси (рис. 3.15) и направляющие косинусы для осей X, У, Z ясны из записи Si(0, sinO, OS0). Проецируя уравнение (3.10) на три оси, получаем [c.128]

Наряду с лучевой поверхностью (геометрическое место концов отрезков, пропорциональных лучевым скоростям) можно построить и поверхность нормалей (геометрическое место концов отрезков, пропорциональных нормальньш скоростям). Так как, вообще говоря, угол между 5 и невелик, то различие между формами этих поверхностей незначительно. Для двуосного кристалла опять получается сложная двухполостная поверхность с четырьмя точками встречи обеих полостей (аналогичных М и М на рис. 26,6, в). Направления, соединяющие попарно эти точки (аналогичные ММ, М М ), являются направлениями совпадающих нормальных скоростей и называются оптическими осями второго рода или бинорма. ями. [c.505]

О Что такое оптическая ось Сколько оптических осей но-жет существовать в кристалле Что такое одноосные и двуосные кристаллы Опишите метод анализа распространения лучей в анизотропной среде с помощыо лучевого эллипсоида. [c.271]

Нетрудно видеть, что окружность описывает скорости того луча, электрический вектор которого колеблется параллельно главной оси, перпендикулярной рассматриваемой плоскости, в данном случае главной оси Хз, т. е. электрический вектор колеблется перпендикулярно плоскости рисунка. Электрический вектор луча, описываемого эллипсом, колеблется в плоскости рисунка, в данном случае в плоскости Х Хг. На рис. 224—226 изображены возможные сечения лучевой поверх-носта координатными поверхностями при неравных У], У2, уз-Поскольку оптическая ось определягется равенством скоростей для обоих лучей в направлении оси, онй может быть найдена построением, указанным на рис. 225, где оптические оси изображены пунктирными линиями. При неравных У], У2, уз кристалл имеет две оптические оси. [c.271]

У одноосного кристалла две оси эллипсоида лучевых скоростей равны между собой. Положим У] = У2. Тогда при Уз > У] = = У2 эллипсоид луг евых скоростей сплюснут вдоль оси Хз, при Уз < У1 = У2 — вытянут. Сечения лучевой поверхности координатными плоскостями в этих случаях изображены на рис. 227, 228. Оптическая ось совпадает с главной осью лучевого эллипсоида. Кристаллы, для которых Уз < У1 = Уг, называют положительными, а для которых уз > = 2 — отрицательными. [c.271]

Осуществление пространственного синхронизма. Обыкновенный и необыкновенный лучи в одноосных кристаллах распространяются с различной скоростью (см. 41). Скорость обьпсно-венного луча не зависит от направления, а скорость необыкновенного зависит от угла между лучом и оптической осью. В положительных кристаллах скорость обыкновенного луча больше скорости необыкновённого, а в отрицательных — меньше. На рис. 299 изображены сечения лучевых поверхностей отрицательного одноосного кристалла плоскостью, проходящей через оптическую ось. Посколы частоты светового диапазона, ближней ультрафиолетовой и инфракрасной частей спектра лежат в области нормальной дисперсии, сплошной линией изображены сечения лучевых поверхностей для частоты со, а пунктирной линией — для частоты 2со. Видно, что в направлениях, обозначенных двусторонними сплошными стрелками, скорость обыкновенного луча (частота со) равна скорости необыкновенного луча (частота 2со), т. е. соответствующие показатели преломления равны [c.335]

А. Оптическая ось параллельна границе. Плоскость падения перпендикулярна оптической оси (рис. 4.12, а). Сечения лучевых поверхностей обыкновенной и необыкновенной волн представляют собой окружности. Поэтому направления лучей и волновых нормалей совпадают как у обыкновенной, так и у необыкновенной волн. Вектор Е в обыкновенной волне ориентирован перпендикулярно оптической оси, в необыкновенной — параллельно оси. При По>Пе (отрицательный кристалл) обыкновенный луч преломляется сильнее, чем необыкновенный 81пф ° = 81пф/п , 8Шф =81пф/Агр. Этот случай был рассмотрен выше на основе электромагнитной теории. [c.189]

Мы должны рассмотреть распространение воли, нормали которых слегка наклонены к оптической оеи. Каждой из волновых нормалей соответствуют два луча внутри кристалла, и следует ожидать, что их направления мало отличаются от направлений образующих конуса внутренней конической рефракции. Чтобы найти распределение прошедших лучей, необходимо рассмотреть часть лучевой поверхности вблизи окружности, по которой она касается плоскости ЛуУ (см. рис. 14.12). Эта часть поверхности напомпнает часть надутой автомобильной камеры, а касательная плоскость—плоскую доску, лежащую на ней. На рис. 14.15 показано сечение этой части поверхности плоскостью хг. Две точки на лучевой поверхности, которые соответствуют направлениям двух лучей, относящихся к данному паправлению волновой нормали в, определяются как точки касания этой поверхности двумя плоскостями, перпендикулярными к 3 (см. рис. 14.15). Когда волновая нормаль О/У слегка отклоняется от оптической оси, вместо одной касательной плоскости возникают две параллельные друг другу плоскости, одна из пих при этом перемещается над лучевой поверхностью, причем точка се касания движется от центра касательной окружности к точке Р. Другая плоскость (ее невозможно показать па нашей модели, потому что она должна пересекать нашу камеру) перемещается так, что точка ее касания движется по направлению к точке С. Рис. 14.15 иллюстрирует это для смещения волновой нормали в плоскости хг, но та же картина будет наблюдаться и при смещении в любом другом направлении. [c.635]

Здесь I — длина кристалла по оси с d — расстояние между электродами по оси а Г22 — электрооптический коэффициент. При работе на Я)= 1,064 мкм, Г22 = 5,6Ы0 мкм/В и показателе преломления для обыкновенного луча Ло = 2,237 теоретическое полуволновое напряжение для кристалла размерами 9X9X25 мм составит 3025 В. При работе в частотном режиме ввиду зажатия кристалла и обусловленного этим выпадения вклада пьезооптическога эффекта в суммарный электрооптический эффект реальное управляющее напряжение будет на 30—40% выше. Достоинствами затвора из ЛН являются малая температурная зависимость управляющих напряжений, малые оптические потери — полное пропускание затвора с просветлением может превышать 98%, возможность работы на относительно высоких частотах следования импульсов (Q 60 Гц). Основной недостаток затворов из ниобата лития — их малая лучевая прочность (с ЮО МВт/см ), ограничивающая рабочую плотность мощности величиной 10—50 МВт/ /см . Использование поперечпого управления в зависимости от избираемой геометрии элемента из ниобата лития позволяет работать с иn-i на Я= 1,064 м км в пределах 2,5—6 кВ. [c.202]

АНИЗОТРОПИЯ, явление, выражающееся в зависимости физич. величин, выражающих определенное свойство твердого или жидкого тела от направления, вдо.11Ь к-рого эта величина (коэфициент теплопроводности, показатели преломления, прочность на разрыв и др.) измеряется. Тела, обладающие А., называются анизотропными в противоположность изотропным, в к-рых свойства по всем направлениям одинаковы. Анизотропная среда однородна (гомогенна) в том случае, когда зависимость физич. свойств от направления одинакова в различных точках среды. Для данного направления все физич. свойства однородного тела не зависят от положения элемента объема, длп к-рого онп исследуются. Однородная А. может быть обусловлена строением тела, наличием кристаллич. структуры или резко выраженной асимметрией его молекул, легко ориентирующихся под влиянием внешнего или собственного поля (жидкие кристаллы, кристаллич. жидкости). А. (например местная) возникает также в результате односторонних деформаций тела (возникновение неравномерно распределенных внутренних напряжений при растяжении, одностороннем сдавливании тел, закалке, вообще при разных видах механической обработки). Поверхностный слой всякого тела вызывает местную А., делая тело неоднородным вблизи поверхности раздела с окружающей средой. При этом А. поверхностного слоя выражается в том, что физич. свойства по тангенциальным направлениям (лежащим в поверхности) отличны от свойств в направлении, нормальном ij поверхностному слою. Тела м. б. анизотропны в отношении одних свойств (напр, оптических) и изотропны относительно других (напр, упругих). Кристаллы всех систем кроме кубической оптически анизотропны. В таких кристаллах по каждому направлению (за исключением направления. лучевых осей) идут два луча, оба поляризованных во взаимно перпендикулярных плоскостях. Оба эти луча распространяются в кристалле с разной скоростью. А. может быть исследована по характеру зависимости физич. свойств напр, тепловых или механических) в данной среде. В прозрачных телах для изучения А. удобнее исследовать оптич. свойства (напр, по отношению к поляризованному свету). Наиболее полным методом исследования является исследование структуры (рентгено- или электро-нографич. анализ), обусловливающей А. [c.388]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...