Одноосные кристаллы о-луч (обыкновенный луч)

В заключение покажем, исходя из лучевых поверхностей в одноосных кристаллах, что двум лучам со скоростями ys и vs, идущим по одному и тому же направлению соответствуют два не параллельных между собой плоских фронта со скоростями распространения v n и vh и с нормалями Ni и С этой целью направим из некоторой точки О кристалла (рис. 10.12) луч света Si,2- Очевидно, что в этом направлении луч распространяется с двумя различными скоростями v s и Vs. Если учесть, что плоскости, касательные к лучевой поверхности в точке пересечения ее с лучом, являются плоскостями волнового фронта и скорости по нормали перпендикулярны этим плоскостям и что, кроме того, нормаль и луч для обыкновенного луча направлены вдоль одной линии, го, проведя нормали к поверхностям I и II, получим =/= vh- Аналогичным образом убедимся, что двум параллельным фронтам волны с нормалью Л 1,2 и со скоростями распространения v n и v соответствуют два луча Si и со скоростями v s ф й. образующие некоторый угол между собой (рис. 10.12). Чтобы найти направление луча S,, нужно провести касательную к эллипсоидальной поверхности (пло- [c.260]

Рубин представляет собой одноосный кристалл. Показатели преломления обыкновенного и необыкновенного лучей светло-красного рубина, применяемого в лазерах, равны соответственно Ho = 1,7653 и /1 =1,7513 (для Я = 6560 А). Рубиновый лазер может давать поляризованный свет без каких-либо специальных поляризационных устройств. Для этого оптическая ось рубина не должна совпадать с его геометрической осью. Известно, что в обыкновенной волне направления волновой нормали и луча совпадают. Чтобы зеркала резонатора действовали эффективно, необходимо, чтобы волновые нормали были перпендикулярны к ним. В таком случае в рубине параллельно геометрической оси стержня будет распространяться только обыкновенный луч, а необыкновенный пойдет под углом к ней, попадая на боковую поверхность стержня. Поэтому резонатор будет эффективнее усиливать обыкновенные лучи, в которых электрический вектор перпендикулярен к оптической и геометрической осям кристалла. [c.287]

Общие замечания. В своем Трактате о свете , написанном в 1690 г., Гюйгенс впервые дал объяснение двойному лучепреломлению в одноосных кристаллах. При этом Гюйгенс исходил из предположения, что обыкновенному лучу соответствует возникновение в кристалле лучевой поверхности в виде сферы, а необыкновенному — в виде эллипсоида вращения. Далее, опираясь на уже известный нам принцип, Гюйгенс нашел пути прохождения обыкновенного и необыкновенного лучей в одноосном кристалле. [c.261]

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]

РИС. 4.7. Волновые векторы при двулучепреломлении в одноосных кристаллах, а — оптическая ось параллельна границе раздела и плоскости падения б — оптическая ось перпендикулярна границе раздела, но параллельна плоскости падения в — оптическая ось параллельна границе раздела, но перпендикулярна плоскости падения. Через О и Я обозначены соответственно обыкновенный и необыкновенный лучи. [c.99]

Если луч света падает па кристалл под некоторым углом к оптической оси, то направление колебаний в какой-либо точке. обыкновенного фронта волны будет перпендикулярным плоскости, в которой находятся данный луч и оптическая ось. Направление колебаний в какой-либо точке необыкновенного фронта волны будет лежать в плоскости, в которой находятся необыкновенный луч и оптическая ось. Относительные интенсивности обоих лучей зависят от направления колебаний падающего луча по отношению к оптической оси. Интенсивности обыкновенного и необыкновенного лучей одинаковы, если направление падающего луча составляет 45° по отношению к оптической оси. Коэффициент преломления для необыкновенного луча может быть больше или меньше коэффициента преломления обыкновенного луча По и, следовательно, его скорость в различных кристаллах может быть больше или меньше (1 =с1п) скорости обыкновенного луча. Если скорость обыкновенного луча больше скорости необыкновенного, то кристалл называют положительным в противном случае кристалл называется отрицательным. Согласно такому определению кварц является положительным одноосным кристаллом, а кальцит — отрицательным одноосным кристаллом. Стекло с растяжением аналогично положительному одноосному кристаллу, а стекло со сжатием— отрицательному. [c.42]

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]

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]

ОТРИЦАТЕЛЬНЫЕ КРИСТАЛЛЫ — оптически одноосные кристаллы, в к-рых скорость распространения обыкновенного луча меньше, чем скорость распространения необыкновенного луча. См. Кристаллооптика. В кристаллографии О. к. наз. также жидкие включения в кристаллах, имеющие ту же форму, что п сам кристалл. [c.571]

Если падающий свет естественный или поляризован по кругу, то при вращении николя интенсивность проходящего света меняться не будет. Для отличия одного случая от другого применяется пластинка в четверть волны (короче, /4) или компенсатор. Пластинка в четверть волны есть кристаллическая пластинка, которая вносит дополнительную разность фаз в я/2 между проходящими через нее лучами, поляризованными во взаимно перпендикулярных плоскостях. Эти плоскости определяют в плоскости пластинки два направления, называемые главными направлениями пластинки. Обычно пластинка Я,/4 вырезается из одноосного кристалла (например,-кварца) параллельно его оптической оси. Тогда дополнительная разность фаз в я/2 вносится между обыкновенным и необыкновенным лучами. Но пластинку Я,/4 можно изготовить и из двуосного кристалла, например слюды. В дальнейшем для определенности предполагается, что пластинка /4 вырезана из одноосного кристалла. В свете, поляризованном по кругу, разность фаз между любыми двумя взаимно перпендикулярными колебаниями равна н=я/2. Если на пути такого света поставить пластинку Я./4, то она внесет дополнительную разность фаз =Ья/2. Результирующая разность фаз получится О или я, и свет станет поляризованным линейно. Его можно полностью погасить поворотом николя. Если же падающий свет естественный, то он останется таковым и после прохождения через пластинку Я,/4. В этом случае гашения не будет. [c.472]

Рубин — одноосный кристалл. Обыкновенный и необыкновенный показатели преломления светло-красного рубина, употребляемого в лазерах, равны соответственно По — 1,7653 и п = 1,7573 (для % = 656 нм). Рубиновый лазер может давать поляризованный свет без каких-либо специальных поляризационных приспособлений. Для этого оптическая ось рубинового стержня не должна совпадать с его геометрической осью. Возникновение линейной поляризации нельзя объяснить различием коэффициентов отражения обыкновенного и необыкновенного лучей, так как разность По — Пе слишком мала. Поляризация возникает потому, что в обыкновенной волне направления волновой нормали и луча совпадают между собой, а в необыкновенной не совпадают. Чтобы зеркала лазера действовали эффективно, как резонатор, необходимо, чтобы волновые нормали были к ним перпендикулярны. Но тогда в рубине только обыкновенный луч будет распространиться параллельно геометрической оси стержня, а необыкновенный пойдет под углом к ней, попадая на боковую, поверхность стержня. Поэтому резона- [c.717]

Одноосные кристаллы 29 о-луч (обыкновенный луч) 28, 29, 32, [c.257]

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]

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]

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]

Существенное увеличение 1кот достигабтся при точ-ном выполнении условий синхронизма в анизотропных кристаллах. В них показатель преломления, а следовательно, и фазовая скорость зависят не только от частоты, но и от поляризации волны, поэтому возможно выполнение условий синхронизма на значительно большей длине. При этом в зависимости от выбора поляризации и ориентации кристалла возможны два типа фазового синхронизма. В отрицательных одноосных кристаллах, где показатель преломления для обыкновенной волны По (волны с поляризацией, перпендикулярной плоскости, проходящей через оптическую ось кристалла и направление луча) больше показателя преломления для необыкновенной волны Пе (волны С поляризацией, параллельной указанной плоскости), в некотором направлении 01, отсчитываемом от направления оптической оси кристалла, [c.878]

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]

В некоторых случаях, когда требуется быстрая модуляция интенсивности излучения, используются ячейки Поккельса. Основным элементом ячейки является одноосный кристалл (КДР, АДР и др.). Луч света направляется по оптической оси кристалла при этом оба луча — обыкновенный и необыкновенный — распространяются в кристалле с одной и той же скоростью. При приложении к кристаллу электрического поля вдоль оптической оси кристалл становится двуосным с главными осями ох и оу, составляющими угол 45° с кристаллографическими осями ох и оу (рис. 45). Скорость распространения в нем двух волн, поляризованных во взаимно перпендикулярных плоскостях, проходящих через ох и ог/, оказывается различной. Когда на кристалл падает линейно-поляризованный свет, плоскость поляризации которого совпадает с ох, то в кристалле распространяются две взаимно перпендикулярно поляризованные компоненты с различными скоростями v-y и Uj. Пройдя некоторый путь, они приобретают разность фаз, зависящую от приложенного к кристаллу напряжения, вследствие чего на выходе из кристалла свет становится эллипти-чески-поляризованным, причем эксцентриситет эллипса поляризации зависит от разности фаз, т. е. от приложенного напряжения. Пропуская затем модулированный таким образом свет через поляризационную призму, получают лазерный луч, модулированный по амплитуде, т. е. по интенсивности. [c.73]

ПОЛОДИЯ (от греч. polos — ось, полюс) — 1) при движении (в случае Эйлера) твёрдого тела вокруг неподвижного центра О — кривая, к-рую на поверхности построенного в центре О эллипсоида инерции описывает точка пересечения этой поверхности с мгновенной осью вращения телв(см.Герполодия).2)При плоско-параллельном движении твёрдого тела — то же, что и центроида. ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЕ ИбНЫ — атомы или молекулы газа, лишённые в результате взаимодействий одного или неск. электронов с внеш. оболочки. Вместе с комп-лексо.ч др. атомов или молекул П. и. могут образовывать кластерные ионы. Подробнее см. Ион, Ионизация. ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЕ КРИСТАЛЛЫ — одноосные кристаллы, в к-рых скорость распространения обыкновенного луча света больше, чем скорость распространения необыкновенного луча (подробнее см, Кристалло оптика). [c.27]

И распространяются в образце с различными скоростями. Ориентация плоскостей колебаний в пространстве зависит от направления оптической оси кристалла. Оптической осью кристалла называется направление, проходя по которому свет е испытывает двойного преломления (т. е. обыкновенный и необыкновенный лучи совпадают с оптической осью и проходят с одинаковой скоростью). В случае кальцита (СаСОз) оптическая ось совпадает с осью тригональной симметрии. В некоторых других кристаллах обыкновенный и необыкновенный лучи могут совпадать и обладать одинаковой скоростью во взаимно перпендикулярных направлениях в кристалле. Кристаллы первого типа, подобные кальциту, называются одноосными кристаллы второго типа, примером которых является слюда, называются двухосными . [c.42]

Метод с использованием призмы более удобен для одноосных кристаллов, чем д.тя двухосных. Призму вырезают так, чтобы ее преломляющее ребро было параллельно оптической оси волновой нормали. Тогда для обыкновенной и необыкновенной волн векторы О соответственно одип перпендикулярен, а другой параллелен этому ребру. Оба показателя преломления можно нантп по отклонениям двух лучей, выходящих из призмы, когда на одну из ее граней падает неполяризованный пучок света. Обыкновенный и необыкновенный лучи легко различить с помощью призмы Николя. [c.647]

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]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...