Исландский шпат

Призма Глана—Фуко (рис. 9.10). Она состоит из двух прямоугольных призм, изготовленных из кристалла исландского шпата, оптические оси которых перпендикулярны плоскости чертежа. Призмы разъединены тонкой воздушной прослойкой. Обыкновенный луч претерпевает полное внутреннее отражение, а необыкновенный проходит через обе призмы. Из-за двукратного прохождения необыкновенного луча через границу раздела воздух—исландский шпат его интенсивность заметно ослабляется. С целью уменьшения этого эффекта в 1948 г. Тейлор предложил другой вариант призмы (рис. 9.11). Оптические оси призмы в новой системе параллельны [c.228]

Призма, изготовленная из исландского шпата и из стекла [c.234]

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]

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]

Поляризация света. Опыт показывает, что интенсивность светового пучка, проходящего через некоторые прозрачные кристаллы, например исландского шпата, зависит от вза [Мной ориентации двух кристаллов. При одинаковой ориентации кристаллов свет проходит через второй кристалл без ослабления. Если же второй кристалл повернут на 90° от первоначального положения, то свет через него не проходит. [c.268]

В исландском шпате оптическая ось совпадает по направлению с линией, соединяющей два тупых угла кристалла ( естественная грань исландского шпата имеет вид ромба с углами около 102 и 78°). Спилим эти углы по плоскостям, перпендикулярным оптической оси (рис.3.2). Пропуская через такой кристалл узкие пучки света, легко убедиться, что двойное лучепреломление всегда отсутствует, если луч в кристалле распространяется параллельно его оптической оси. Следовательно, формулируя понятие оптической оси, имеет смысл говорить о некотором направлении, а не о линии. [c.115]

В эксперименте используют приборы и приспособления для получения поляризованного света, основанные на изложенных выше свойствах. К числу таких устройств относится призма Николя, выделяющая один из поляризованных лучей, тогда как второй поглощается зачерненными стенками или выводится из прибора, что полезно при работе с большими потоками света (рис. 3.7, а). Призму Николя изготовляют из специально вырезанного кристалла исландского шпата, разрезанного и затем склеенного канадским бальзамом — веществом, прозрачным для видимого света, с показателем преломления = 1,55, удовлетворяющим соотношению б о- При выбранной [c.119]

Приведем еще одно построение для случая нормального падения световой волны на естественную грань кристалла исландского шпата (рис. 3.21). Здесь волновые фронты обыкновенной и необыкновенной волн совпадают, а направления лучей различаются, поскольку двойное лучепреломление имеется и в этом случае. [c.133]

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]

Таким образом, явление для наблюдателя кажется проще, ибо внимание не отвлекается вторым лучом, как это имеет место при использовании исландского шпата. [c.374]

Кристалл исландского шпата легко выкалывается в виде ромбоэдра, причем ромбы, его ограничивающие, имеют углы 101 °52 и 78°08 (рис. 17.1). Если на такой кристалл падает узкий пучок света, то, преломляясь, он дает два [c.381]

Рис. 17.2. Двойное лучепреломление света, падающего нормально к естественной грани кристалла исландского шпата.

МОЖНО обнаружить, что в кристалле исландского шпата один из лучей (обыкновенный) имеет для всех направлений одно и то же значение показателя преломления, показатель же преломления другого луча (необыкновенного) зависит от направления. [c.382]

В кристалле исландского шпата существует одно определенное направление, вдоль которого оба преломленных луча распространяются, не раздваиваясь и с одной скоростью, как в обычной изотропной среде. Направление это составляет определенные углы с ребрами естественного кристалла в случае куска кристалла, имеющего вид ромбоэдра, оно параллельно диагонали, соединяющей тупые углы ромбоэдра. Направление это принято называть оптической осью кристалла. Существование оптической оси у исландского [c.382]

Рис. 17.3. а) Двойное лучепреломление не наблюдается при прохождении света вдоль оптической оси исландского шпата, б) Естественный кристалл исландского шпата, у которого сошлифованы две площадки, перпендикулярные к оптической [c.382]

Таким образом, оптическая ось представляет собой определенное направление в кристалле, а не какую-то избранную линию, что вполне понятно, ибо отдельные участки кристалла должны обладать идентичными свойствами. Итак, через любую точку исландского шпата можно провести оптическую ось. Плоскость, проходящая через оптическую ось и волновую нормаль распространяющихся волн, носит название плоскости главного сечения или, короче, главной плоскости. [c.382]

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]

Значения показателей преломления (для X =. 689,3 нм) для исландского шпата Пд = 1,658 для обыкновенного луча и = 1,486 для необыкновенного луча для кварца Па = 1,543, Пе = = 1,552. [c.508]

После общих соображений, изложенных в предыдущих параграфах, рассмотрим более детально характер распространения света в одноосном кристалле, опираясь на данные наблюдения. Так как мы наблюдаем непосредственно за поведением луча (а не нормали к волне), то выводы наши относятся к лучевой поверхности. Для целей такого рассмотрения заставим свет проходить не через естественный кристалл, а через пластинки исландского шпата, вырезанные определенным образом относительно оси. [c.512]

Показатели преломления для различных длин волн в исландском шпате и кварце приведены в табл. 2. [c.892]

Одноосные и двуосные кристаллы. Проведенные опыты показывают, что в кристалле исландского шпата имеется одно-единстЕенное направление, вдоль к0Т0р010 двойного лучепреломления не происходит. Такие кристаллы называются одио-осными, а направление, вдоль кото[)ого не происходит двойного лучеиреломле- [c.226]

Наблюдение двойного лучепреломления. В 1670 г. Эразм Барто-лини наблюдал любопытное явление при прохождении луча света через кристалл исландского шпата (одна из разновидностей СаСОз) происходит раздвоение луча (двойное лучепреломление). Было [c.229]

Двоякопреломляющие призмы. Призма Волластона. Призма состоит (рис. 9.12) из двух призм из исландского шпата со взаимно перпендикулярными оптическими осями. Склеивание производится по гипотенузам. В первой призме АБС обыкновенный и необыкновенный лучи распространяются по направлению падающего луча. Из-за ВЗЗИМ1ЮЙ перпендикулярности оптических осей призм ЛВС [c.233]

Толщина пластиики в четверть волны достаточно мала. Для желтого цвета толщина пластинки в четверть волны, изготопленной из исландского шпата, для которого Ло0,172, равна [c.237]

В качестве основного объекта исследования разумно и по сей день выбирать упомянутый выше исландский шпат, хотя почти все кристаллы в той или иной степени обладают этим свойством. Опыт показывает, что при освещении кристалла исландского шпата узким пучком света в нем возникают два луча, которые со времен Гюйгенса называют обыкновенным и необыкновенным (рис.3.1). Этот эффект наблюдается и при нормальном падении света на естественную грань кристалла. Для необыкновенного луча показатель преломления rig зависит от направления луча а кристалле, тогда как Пд — показатель преломления обыкновенного луча — остается постоянным при любом угле падения световой волны на кристалл. В частности, для исландского шпата (для света с длиной волны X = 5893А — желтый дуб.иет натрия) Лц = 1,658, а 1,486 < < 1,658. Следовательно, в данном случае Пе < По- Такие кристаллы называют отрицательными. Вместе с тем существует широкий класс веществ (например, кристаллический кварц), для которых > л,,. Такие кристаллы называют положительными. [c.114]

При прохождении через кристалл исландского шпата пучок неполяризован-ного света разделяется на два поляризованных луча [c.114]

Из идей Гюйгенса наибольшую ценность представляет общий принцип, носящий его имя и выдвинутый им как прием для отыскания направления распространения световых импульсов. При помощи этого принципа Гюйгенс объяснял не только обычные законы отражения н преломления, но даже явления двойного лучепреломления в исландском шпате, открытые в 1670 г. Бартолинусом. [c.19]

Еще Гюйгенс (1690 г.), изучая открытое Бартолином (1670 г.) свойство исландского шпата раздваивать проходящие через него световые лучи (двойное лучепреломление), нашел, что каждый из полученных таким образом лучей ведет себя при прохождении через второй кристалл исландского шпата иначе, чем обычные лучи а именно, в зависимости от ориентации кристаллов друг относительно друга каждый из лучей, раздваиваясь во втором кристалле, дает два луча различной интенсивности, а при некоторых ориентировках — только один луч (интенсивность другого падает до нуля). Гюйгенс не нашел объяснения открытому им явлению. Ньютон (1704 г.), обсуждая открытие Гюйгенса, обратил внимание на то, что здесь проявляются основные свойства света ( изначальные , как называет их Ньютон), в силу которых луч имеет как бы четыре стороны, так ЧТО направление, соединяющее одну пару сторон, неравноправно с перпендикулярным направлением. В силу этого Ньютон видел в световых корпускулах некоторое внешнее сходство с магнитиками, обладающими полюсами, благодаря чему направление вдоль магнитика неравноправно с перпендикулярным направлением. [c.371]

Двойное лучепрелом-чеиие и поляризация света при прохождении через кристалл исландского шпата [c.380]

Исландский шпат представляет собой разновидность углекислого кальция (СаСОо), кристаллизующуюся в виде кристаллов гексагональной системы. Он обладает чрезвычайно ярко выраженным двойным лучепреломлением. Так как кристаллы исландского шпата встречаются в природе в виде довольно больших и оптически чистых образцов, то неудивительно, что именно на этом объекте было впервые наблюдено явление двойного лучепреломления и открыта свя- [c.380]

В настоящей главе излагаются лишь предварительные сведения о прохождении света через кристалл исландского шпата, необходимые для понимания поляризации света. Подробнее вопрос о прохождении света через крисГаллы рассматривается в гл. XXVI. [c.380]

Рис. 17.1. Прохождение евета через кристалл исландского шпата (двойное лучепреломление).

В предыдущем параграфе мы упоминали, что показатели преломления кристаллов для обыкновенного и необыкновенного лучей неодинаковы. Так, для исландского шпата По = 1,658, а п,, может принимать в зависимости от направления луча в кристалле все значения между 1,486 и 1,658. Кристаллы, для которых, как и для исландского шпата, /ig По, называют отрицательными. Кристаллы, для которых Пе По (напримвр, квзрц), НОСЯТ иззвание положительных. [c.384]

На большом различии о и основано при.мененне исландского шпата для разделения лучей, поляризованных во взаимно перпендикулярных направлениях. Для этой цели можно воспользоваться кристаллом исландского шпата, поместив перед его гранью небольшую диафрагму (см. рис. 17.2). Задержав один из пучков, получим пучок, поляризованный по некоторому определенному направлению. [c.384]

Было предложено несколько способов получения довольно больших поверхностей, покрытых мелкими, одинаково ориентированными кристалликами герапатнта и представляющих, таким образом, поляризационное приспособление с большой площадью. Листы целлулоида, обработанные по такому методу, были выпущены в продажу в 1935 г. под названием поляроидов. В настоящее время существует несколько разновидностей дихроичных пластин, изготовленных по типу поляроидов, с использованием как герапатита, так и других соединений, а также в виде больших (с линейным размером до 60 мм) кристаллических пластинок герапатита и т. д. Недостатком дихроичных пластин является меньшая по сравнению с призмами из исландского шпата прозрачность и некоторая ее селективность, т. е. зависимость поглощения от длины волны, так что современные поляроиды пропускают фиолетовую, а также красную области спектра поляризованными лишь частично. Эти недостатки, однако, для многих практических целей искупаются возможностью пользоваться в качестве поляроида дешевым поляризационным приспособлением не только с апертурой, близкой к 180°, но и с очень большой поверхностью (в несколько квадратных дециметров). Одно из применений поляроиды нашли в автодорожном деле для защиты шофера от слепящего действия фар встречных машин (см. упражнение 150). [c.388]

Величина угла между осями у разных кристаллов различна. Так, для КНОз она равна 7°12, а для Ре304 85°27. В предельном случае угол между осями становится равным нулю, обе оси сливаются. Такие кристаллы называются одноосными (кварц, исландский шпат и др.). У одноосных кристаллов точки М М совпадают, и наша двухполостная поверхность переходит в совокупность эллипсоида вращения и шара с общим диаметром а (или Ь), т. е. мы получаем поверхность волны одноосного кристалла с осью а (или Ь). [c.505]

Существование двуосных кристаллов было установлено в 1815 г. Брюстером, который использовал для обнаружения слабого двойного лучепреломления открытое в 1811 г. Aparo явление окрашивания двоякопреломляющих веществ, помещенных между скрещенными поляризаторами (см. 148). Брюстер, изучив свыше 150 различных кристаллов, обнаружил, что наряду с кристаллами, подобными кварцу или исландскому шпату, к которым применимо построение Гюйгенса, существует другой тип кристаллов, харак- [c.506]

Если оба круговых сечения эллипсоида совпадают друг с другом, то обе оси сливаются и мы имее.м одноосный кристалл. В этом случае эллипсоид будет эллипсоидом вращения, причем ось вращения, определяющая направление оптической оси кристалла, совпадает с одним из главных направлений кристалла. Два возможных случая с <Ь = а и с = Ь <.а соответствуют одозкитеугьнбш (например, кварц) и отрицательным (например, исландский шпат) одноосным кристаллам ). Наконец, если а = Ь = с, то эллипсоид Френеля [c.507]

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]

Рассчитать двоя коп реломляющие призмы из исландского шпата (см. рис. 17.8), дающие угол между лучами в 5°. [c.891]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...