Необыкновенный луч направление распространени

Различное поведение обыкновенного и необыкновенного лучей обусловлено различной ориентацией электрического вектора относительно оптической оси кристалла. Электрический вектор обыкновенного луча колеблется перпендикулярно оптической оси. Поэтому при любом направлении распространения обыкновенного луча взаимная ориентация электрического вектора и оптической оси остается неизменной, что приводит к независимости скорости распространения обыкновенного луча от направления Vx = Vy = Vq). [c.260]

В необыкновенном луче электрический вектор расположен в главном сечении (плоскости, проходящей через оптическую ось кристалла и падающий луч). В результате этого в зависимости от направления распространения необыкновенной волны угол между электрическим вектором и оптической осью меняется от О до 90 , что приводит к изменению скорости распространения необыкновенного луча = Vg от некоторого максимального или минимального (в зависимости от знака кристалла) значения скорости Ve до значения скорости обыкновенного луча t o- Соответственно показатель преломления для необыкновенного луча в зависимости от направления распространения в кристалле принимает значения между и п . Например, для исландского шпата (отрицательный кристалл) По — 1,658 п, = 1,486. [c.260]

Вышеизложенное позволяет нам еще раз отметить, что каждая падающая на одноосный кристалл волна в общем случае вызывает две преломленные волны. Каждой преломленной волне соответствует свое направление луча и своя лучевая скорость — скорость распространения энергии в кристалле. Обыкновенный луч распространяется по направлению нормали к волне со скоростью, не зависящей от направления. Необыкновенный луч образует с нормалью некоторый угол и имеет скорость, зависящую от направления. Это явление мы и называем двойным лучепреломлением. [c.261]

Точнее, необыкновенные лучи в зависимости от направления распространения имеют различные показатели преломления от Пд до п . [c.508]

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]

Рассмотрим некоторые случаи преломления света в одноосных кристаллах. При анализе будем пользоваться принципом Гюйгенса (см. 2.4) —простым и в то же время достаточно эффективным способом изучения распространения света в анизотропных средах. Поверхности, фигурирующие в построении Гюйгенса, есть лучевые поверхности, а не поверхности нормалей. Действительно, по правилу Гюйгенса для получения фронта плоской волны проводят плоскость, касательную к поверхности Гюйгенса. А фронт волны касателен именно к лучевой поверхности И пересекает поверхность нормалей. Таким образом, используя представление о сферической и эллиптической волновых поверхностях, можно найти направления обыкновенного и необыкновенного лучей в одноосных кристаллах. Разберем частные случаи. [c.47]

Показателем преломления необыкновенного луча Пе называют отношение скорости электромагнитного излучения в вакууме к фазовой скорости необыкновенного луча с длиной волны X в анизотропной среде. Если распространение необыкновенного луча рассматривается в направлении, перпендикулярном оптической оси анизотропной среды (одноосная анизотропия), или в направлении, перпендикулярном биссектрисе угла между оптическими осями (двухосная анизотропия), то п называют главным показателем преломления необыкновенного луча (ГПП). [c.768]

Обеспечить условие синхронизма на большом пути распространения волн оказалось возможным в кристаллах, обладающих двойным лучепреломлением. Скорость распространения электромагнитных волн в таких кристаллах зависит от поляризации луча. При этом в направлении оптической оси обыкновенный и необыкновенный лучи распространяются с одной и той же скоростью наибольшая же разность скоростей имеет место в направлении, перпендикулярном оптической оси. На рис. 47 приведены сечения волновых поверхностей одноосного кристалла. Оптиче- [c.76]

Такой же метод рассмотрения можно провести и для оптически анизотропной среды (в частности, для прозрачных кристаллов, см. Оптическая анизотропия), в к-рой парциальные волны не являются сферами. В этом случае обыкновенному и необыкновенному лучам будут соответствовать разные конусы и излучение будет возникать под разными углами 0 к направлению распространения частицы, согласно соотношению (2). Условие (1) для оптически анизотропных сред формулируется несколько иначе. Во всех случаях осн. ф-лы теории хорошо согласуются с опытом. [c.449]

Z и направление распространения. Заметим, что вследствие дисперсии (нормальной) мы имеем По (to) [c.499]

Из рис. 4.4 ясно, что при изменении угла в между оптической осью и направлением распространения s направление поляризации обыкновенного луча сохраняется неизменным (вдоль оси х на рисунке), а его показатель преломления всегда равен п . Напротив, направление вектора D , как видно из рисунка, зависит от в. Значение показателя преломления изменяется от п (в) = при 0 = 0° до п (в) = при 9 - 90°. Показатель преломления п (в) необыкновенной волны равен длине отрезка ОА, и в соответствии с рис. 4.4 имеем [c.96]

В отличие от большинства радиотехнических систем оптические по существу всегда являются системами бегущей волны. В случае генерации гармоник в кристалле распространяются две волны — основная со и гармоника, например, 2со. Генерация гармоники осуществляется каждой точкой кристалла, которую проходит волна со. Чтобы волна 2со, генерируемая различными точками кристалла, складывалась по мере распространения волны оз, должно выполняться условие синхронизма фазовые скорости волн должны совпадать. Так как скорость с/ = с /л , у = с/ , условие синхронизма означает равенство показателей преломления п , п на основной частоте и гармонике. Ввиду дисперсии показатель преломления зависит от частоты, и для изотропной среды условие синхронизма не выполняется (для нормальной дисперсии п > п ). Одпако в анизотропной среде показатель преломления необыкновенного луча п зависит от направления распространения (показатель обыкновенного луча, для которого вектор Е перпендикулярен оптической оси, не зависит от направления распространения). Используя зависимость [c.265]

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]

Если электрический вектор лежит в плоскости падения, то его ориентация меняется с изменением угла падения а, поэтому соответственно оказывается переменным и показатель преломления. Закон преломления имеет при этом вид sin а = п, sin Рг> где Пе—переменный показатель преломления необыкновенного луча По Пе Пе), зависящий от направления распространения. [c.82]

Другая ситуация складывается для необыкновенного луча (е). Направления колебаний необыкновенного луча должны быть перпендикулярны к направлениям колебаний обыкновенного луча, т. е. должны лежать в плоскости чертежа и в то же время эти колебания должны быть перпендикулярными к лучу, так как электромагнитная волна поперечна. В этом случае для различных направлений распространения необыкновенного луча в кристалле колебания (обо- [c.200]

Эти уравнения для волновых амплитуд принято называть уравнениями генерации . Для их вывода мы до сих пор ограничивались изотропной средой и волнами с одним направлением поляризации. Однако обычно в приложениях важную роль играют также анизотропные вещества, поскольку в них нелинейные эффекты проявляются уже во втором порядке. Кроме того, как в изотропных, так и в анизотропных веществах наблюдаются эффекты, в которых большое участие принимают компоненты поля с различными направлениями поляризации. В этих общих случаях система уравнений генерации сложным образом зависит от направлений распространения и поляризации отдельных волн. В дальнейшем мы сделаем упрощающие предположения, при которых уравнения генерации для компонент Е. будут подобны уравнениям для изотропной среды при фиксированном направлении поляризации. Вновь предположим, что волновые векторы всех участвующих в процессе волн имеют одно и то же направление, за которое мы выберем ось г лабораторной системы координат. Этого можно достичь, если направить излучение перпендикулярно к соответствующим образом вырезанной поверхности кристалла. Кроме того, мы ограничимся оптически одноосными кристаллами и расположим ось у лабораторной системы координат в плоскости главного сечения, т. е. в плоскости, образуемой направлением распространения луча и оптической осью. Ось х перпендикулярна этой плоскости. При таком выборе осей. -компонента волны с частотой I распространяется как обыкновенная водна с волновым числом = <7о (Л, а /-компонента — как необыкновенная волна с волновым числом ао /) . (Мы обозначаем через волновое число света с направлением поляризации .) Наконец, мы сделаем достаточно часто выполняющееся предположение, что эллипсоид линейного показателя преломления мало отклоняется от сферической формы. При этом предположении оказывается возможным во многих случаях пренебречь [c.101]

На некотором расстоянии от выходной грани пучки лучей о и е разойдутся на значительную величину и в направлении распространения остаются плоскополяризованными и только обыкновенными или только необыкновенными. [c.188]

ОДНООСНЫЕ КРИСТАЛЛЫ — кристаллы, в к рых скорость распространения обыкновенного и необыкновенного лучей совпадает только в одном направлении, т. е. имеющие только одну оптич. ось. См. Кристаллооптика. [c.482]

Необыкновенный луч демонстрирует возможность несовпадения направления перемещения волнового фронта фазовой скорости) и направления переноса энергии лучевой скорости). Это и есть одна из отличительных особенностей распространения света в анизотропных средах. [c.203]

Изложенное позволяет следующим образом сформулировать особенности распространения радиоволн в поперечном магнитном поле. Линейно поляризованный луч, составляющая Ет напряженности электрического поля которого образует угол а с направление ем магнитного поля, расщепляется на два линейно поляризованных луча обыкновенный и необыкновенный Обыкновенный луч распространяется так, как если бы магнитного поля не было вовсе. Наоборот, постоянное магнитное поле влияет определенным образом на процесс распространения необыкновенного луча. Это влияние проявляется в изменении скорости распространения, которая определяется выражением У1.= /щ, где, в свою очередь, п вычисляется по ф-ле (4.50). Кр ме того, необыкновенный луч обладает продольной составляющей напряженности электрического поля волны, сдвинутой по фазе на 90 относительно поперечной состав-, ляющей. [c.225]

При распространении в кристалле необыкновенной волны нормаль к волновой поверхности в общем случае не совпадает с направлением луча. [c.223]

Обычно в учебниках встречается утверждение, что законы преломления не приложимы к необыкновенному лучу в одноосном кристалле и к обоим лучам в двуосном. Это — правильное утверждение, но оно имеет чисто отрицательный характер, показывая, что простое построение, предписываемое законом преломления, не при-ложимо к решению задачи о направлении распространения светового луча. Если взамен не дается никаких правил, то решение даже весьма простых вопросов кристаллооптики оказывается затруднительным. Между тем существует гораздо более общий прием отыскания направления распространения преломленной световой волны, а именно, построение, основанное на принципе Гюйгенса, следствием которого для изотропной среды является закон преломления Декарта — Снеллия. Напомним, что сам Гюйгенс рассматривал при по.мо-щн этого приема вопрос о распространении света в двоякопрелом-ляющих телах (исландский шпат) и получил крайне важные результаты. Применение построения Гюйгенса является простым и действенным средством для разбора вопроса о распространении света в анизотропных средах. Поверхность, фигурирующая в построении Гюйгенса, есть, очевидно, лучевая поверхность, а не поверхность нормалей. Действительно, по правилу Гюйгенса для получения фронта (плоской) волны проводят плоскость, касательную к поверхности Гюйгенса. А фронт волны тсателен именно к лучевой поверхности (рис. 26.11, а) и пересекает поверхность нормалей (рис. 26.11, б). [c.509]

Рис. 17.21. Направления распространения обыкновенного и необыкновенного лучей а — оптическая ось О О" ле-жит в плоскости падения под углом к преломл5тщей грани б — отическая ось О О" составляет угол с преломляющей гранью кристалла (свет падает нормально на грань кристалла) в—оптическая ось О О" параллельна преломляющей грани кристалла (свет падает нормально на грань кристалла)

Следует особо отметить опыты по интерференции поляризованных световых пучков, выполненные Френелем совместно с Араго в 1816 г. Исследователи обнаружили, что выходящие из двулучепреломляющего кристалла исландского шпата обыкновенный и необыкновенный лучи друг с другом не интерферируют. Две системы волн, на которые делится свет при прохождении через кристалл, не оказывают друг на друга никакого действия ,— констатировал Френель. После ряда интерференционных опытов, в которых варьировалась поляризация световых пучков, Френель пришел к выводу, что световые волны поперечны колебания частиц эфира совершаются не вдоль направления распространения волны, а перпендикулярно этому направлению. Два параллельных световых пучка, у которых плоскости колебаний совпадают, интерферируют друг с другом наилучшим образом тогда как при взаимно перпендикулярных плоскостях колебаний пучки совсем не интерферируют. Иначе говоря, наилучшая интерференция наблюдается при взаимной параллельности плоскостей поляризации световых пучков если же пучки поляризованы во взаимно перпендикулярных плоскостях (как, например, выходящие из кристалла обыкновенный и необыкновенный лучи), то интерференция отсутствует. [c.28]

Поляризационные явления в одноосных кристаллах. Оптическая ось одноосного кристалла характеризует направление, при распространении в котором луч света ведет себя как в изотропной среде, т. е. распространяется в среде П1ЭИ любой поляризации с одной и той же скоростью (при данной частоте). Однако при неколли-неарности луча и оси одноосного кристалла ситуация существенно изменяется. Через луч, направленный под углом к оптической оси, и оптическую ось можно провести плоскость, называемую главной (рис. 18). В этом направлении возможными являются лишь лучи света, вектор напряженности электрического поля которых колеблется либо в главной плоскости ( необыкновенный луч), либо перпендикулярно главной плоскости ( обыкновенный луч). Скорость необыкновенного луча зависит от угла между лучом и оптической осью скорость обыкновенного луча одинакова по всем направлениям (поэтому он и называется обыкновенным). Если луч света падает на плоскую поверхность одноосного кристалла, вырезанного параллельно оптической оси по нормали к поверхности (рис. 19), то в кристалле распространяются два пространственно совпадающих луча с взаимно перпендикулярными направлениями линейной поляризации. При угле падения, отличном от нуля (рис. 20), происходит преломление каждого из лучей в соответствии со скоростью распространения света в кристалле, т. е. при показателе преломления п = /v, где с-скорость света в вакууме, у-скорость света в кристалле. Поэтому после преломления обыкновенный и необыкновенный лучи имеют различные направления и начинают пространственно разделяться, т.е. падающий луч испытывает [c.34]

В так называемых одноосных кристаллах существует только одно выделенное направление, называемое оптической осью, вдоль которого световые волны одинаковой длины распространяются с одной и той же скоростью независимо от направления колебаний их электрических полей. Величина этой скорости зависит только от частоты световых колебаний (явление дис-нерсии). При распространении световой волны по какому-либо направлению, не совпадающему с оптической осью, она распадается на две волны (обыкновенную и необыкновенную) со взаимно перпендикулярной направлениями колебаний их электрических полей. Вектор Еа обыкновенной волны колеблется перпендикулярно к главной плоскости кристалла, проходящей через луч и оптическую ось. Вектор необыкновенной волны колеблется в главной плоскости. Скорость распространения обыкновенной волны (Уо), а значит, и коэффициент преломления обыкновенного луча (по), одинаковы по всем направлениям в кристалле. Скорость распространения необыкновенной волны (Уе), а значит, и коэффициент преломления необыкновенного луча (ле), зависят от направления. [c.232]

При освещении кристалла узким пучком лучей в нем возникают два луча, соответствующие двум электромагнитным волнам, распространяющимся в кристалле с различными скоростями и вследствие чего лучи имеют различные показатели преломления (ло = ivi и Пе = /uj) и распространяются внутри кристалла в различных направлениях. Для одного из лучей показатель преломления о не зависит от направления луча в кристалле и таким образом остается постоянным при любом угле падения световой волны на кристалл этот так называемый обыкновенный луч полностью подчиняется обычным законам преломления. Другой луч — необыкновенный он не следует обычным законам преломления и, кроме частных случаев, не остается в плоскости падения. Скорость распространения этого луча в зависимости от направления распространения в кристалле может принимать различные значения в определенном интервале, соответственно с этим и показатель преломления его зависит от направления. В одноосном кристалле имеется только одно направление оптической оси, в котором оба луча имеют одну и ту же скорость распространения. Во всех других направлениях скорости распространения для обыкновенного и необыкновенного лучей различны. [c.71]

КРИСТАЛЛЫ валентные (атомные) содержат в узлах кристаллической решетки нейтральные атомы (С, Ge, Те и др.), между которыми осуществляется гомеополярная связь, обусловленная квантово-механическим взаимодействием глобулярные представляют собой частный случай молекулярных кристаллов и имеют вид клубка полимеров жидкие обладают свойствами как жидкости (текучестью), так и твердого кристалла (анизотропией свойств) внутри малых объемов идеальные не имеют дефектов структуры иопные обладают гетерополярной связью между правильно чередующимися в узлах кристаллической решетки положительными и отрицательными ионами квантовые характеризуются большой амплитудой нулевых колебаний атомов, сравнимой с межатомным расстоянием металлические образуются благодаря специфической химической связи, возникающей между ионами кристаллической решетки и электронным газом (Си, А1 и др.) молекулярные (Лг, СН , парафин и др.) формируются силами Ван-дер-Вальса, главным образом дисперсионными нитевидные вытянуты в одном направлении во много раз больше, чем в остальных оптические [активные поворачивают плоскость поляризации света вокруг падающего линейно поляризованного луча анизотропные обладают двойным лучепреломлением, состоящим в том, что луч света, падающий на поверхность кристалла, раздваивается в нем на два преломленных луча двуосные имеют две оптические оси, вдоль которых свет не испытывает двойного лучепреломления одноосные (имеющие одну оптическую ось отрицательные, в которых скорость обыкновенного светового луча меньше, чем скорость распространения необыкновенного луча положительные, в которых скорость распространения обьпсновенного светового луча больше, чем скорость распространения необыкновенного луча))] КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ— образование кристаллов из паров, растворов, расплавов веществ, находящихся в твердом состоянии в процессе электролиза и при химических реакциях [c.244]

Призма Николя. Она является поляризади6н1юй призмой и изготовляется из исландского шпата. Кристаллы вырезают относительно оптической оси так, как указано на рис. 24Г, и склеивают канадским бальзамом по поверхности, отмеченной на рисунке более темным слоем. Коэффициент преломления канадского бальзама п = 1,550 он имеет числовое значение, заключенное между коэффициентами преломления обыкновенного и необыкновенного лучей. При соответствующем выборе направления падающего луча необыкновенный луч проходит через призму, а обыкновенный на поверхности склейки испытывает полное отражение и выводится из призмы или поглощается на ее зачерненной поверхности. Призма Николя (ее часто называют просто николем) является наиболее широко распространенной поляризационной призмой. [c.275]

Поляризуемость молекул в различных направлениях, вообще говоря, различна. В малых внешних полях молекулы ориентированы беспорядочно и поэтому нет анизотропии в поляризационных свойствах среды. В сильных полях молекулы ориентируются определенным образом относительно поля, в результате чего поляризованностъ и показатель преломления становятся анизотропными, а среда в оптическом отношении превращается в одноосный кристалл. Возникает двойное лучепреломление, причем показатель преломления п необыкновенного луча зависит от направления распространения. Возникающая при этом нелинейность — ориентационной. [c.341]

Поляризованный свет можно получить, если использовать поляризатор, состоящий из плоскосферических линз, изготовленных из материала с двойным лучепреломлением. Действие поляризатора основано на различии фокусных расстояний для обыкновенного и необыкновенного лучей. Почти 100%-ная поляризация света достигается, если взять четыре линзы [207]. Этот поляризатор удобен тем, что обыкновенный и необыкновенный луч разъединены в направлении распространения света. [c.183]

Кроме описанных выше поляризационных призм широкое распространение для получения поляризованного света нашли устройства, действие которых основано на явлении дихроизма, заключающемся в зависимости поглощения света в некоторых средах от направления колебаний. Сильным дихроизмом обладают кристаллы турмалина, в которых обыкновенный луч поглощается значительно больше необыкновенного. При достатичний толщине пластинки турмалина ( 1 мм) выходящий из нее свет будет практически полностью поляризован. Но для некоторых участков спектра необыкновенный луч тоже испытывает заметное поглощение, что ограничивает применение турмалина в качестве поляризатора. [c.193]

Таким образом из (25.14) видно, что скорость луча, поляризованного в плоскости, перпендикулярной к плоскости ХОг, зависит от направления распространения луча в кристалле и может меняться от V =с1у 81 при а гг О до Uo = iY80 при а 90°. Этот луч называется необыкновенным лучом (е). [c.199]

Сначала мы ограничимся обсуждением наиболее часто встречающегося случая двойного лучепреломления в одноосных кристаллах. В этом случае оптическая индикатриса является эллипсоидом вращения. Для волны, поляризация которой перпендикулярна оптической оси, показатель преломления не зависит от направления распространения. Такая волна называется обыкновенной. Для волны, поляризованной в плоскости оптической оси, показатель преломления изменяется по закону эллипса от значения По (показатель преломления для обыкновенной волиы), когда волновая нормаль параллельна оптической оси, до значения Пе (показатель преломления для необыкновенной волны), когда волновая нормаль перпендикулярна оптической оси. Такая волна- называется необыкновенной. Аналогично два световых пучка с соответствующими поляризациями, распространяющиеся в кристалле, называются о-луч и е-луч. Если волновая нормаль направлена под углом 0 к оптической оси, величина показателя преломления для необыкновенной волны дается выражением [c.30]

Дифракция света на УЗ в анизотропной среде. В анизотропных средах взаимодействовать со звуком может не только обыкновенный луч, подчиняющийся обычным законам оптики изотропных сред, но и необыкновенный, показатель преломления к-рого зависит от направления распространения света относительно оптич. оси кристалла. Упругооптич. эффект при определённых условиях приводит к тому, что дифрагированный свет, возникающий в результате взаимодействия со звуком обыкновенного луча, оказывается необыкновенным, и наоборот. Геометрич. условия Д. с. на у. в этом случае из-за различия фазовых ско- [c.129]

Полученные формулы показывают, что по отношению к распространяющейся волне ионизированный газ при налинНи магнитного поля Но ведет себя как анизотропная среда, свойства которой зависят от направления распространения. Формально это об-/ стоятельство проявляется в том, что диэлектрическая проницаемость приобретает свойства тензорной величины. Два знака в выражении (4.43) для коэффициента преломления и в ф-ле (4.44) для вида поляризации указывают на существование явления двойного лучепреломления. Индекс I в указанных формулах относится к необыкновенному лучу, а индекс 2 — к обыкновенному. [c.222]

ОПТИЧЕСКАЯ ОСЬ кристалла — направление в кристалле, вдоль к-рого скорости распространения необыкновенного я обыкновенного лучей равны, т. е. в этом направлении не наблюдается двойное лучепреломление. Различают О. о. 1-го рода (бирадиали), вдоль к-рых равны лучевые скорости, и О, о. 2-го рода (бинормали), вдоль к-рых равны нормальные скорости. См. Кристаллооптика. [c.441]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...