Co to jest POLARYZACJA ŚWIATŁA PRZEZ PODWÓJNE ZAŁAMANIE.

Co to znaczy POLARYZACJA ŚWIATŁA PRZEZ PODWÓJNE ZAŁAMANIE.: Przepuszczając poprzez kryształ kalcytu (szpat islandzki - CaCO3) wiązkę światła, obserwuje się jej rozdwojenie. Jeden z promieni, zwany zwyczajnym (ordinarius - o) stosuje się do prawa Snelliusa ( załamanie światła), z kolei drugi - wyjątkowy (extraordinarius - e) tego prawa nie spełnia. Obydwa promienie wychodzące z kryształu są spolaryzowane w płaszczyznach wzajemnie do siebie prostopadłych. Promienie te odpowiadają falom: zwyczajnej (o) i nadzwyczajnej (e). Obserwowane zdarzenie, występujące w ośrodkach anizotropowych, nazywa się podwójnym załamaniem światła (dwójłomnością). Dotyczy ono większości kryształów, niezależnie od kryształów o symetrii regularnej, które są optycznie izotropowe. Kryształy, gdzie występuje zdarzenie podwójnego załamania, nazywa się kryształami dwójłomnymi. W krysztale dwójłomnym (na przykład CaCO3) istnieje taki kierunek, gdzie szybkość rozchodzenia się fali świetlnej nie zależy od orientacji płaszczyzny drgań. Kierunek ten wyznacza kluczową oś optyczną kryształu. Każdą płaszczyznę, przechodzącą poprzez kierunek osi głównej, nazywa się przecięciem kluczowym kryształu. Jeżeli wiązka światła naturalnego biegnie w kierunku zgodnym z kluczową osią optyczną, to nie obserwuje się rozdwojenia wiązki (podwójnego załamania). W razie, gdy fala świetlna biegnie w kierunku prostopadłym do głównej osi optycznej, to nie ulega ona odchyleniu, jednak szybkość fali zależy od wzajemnej orientacji wektora świetlnego i osi optycznej kryształu. Jeżeli wektor E jest równoległy do głównej osi optycznej, to w krysztale biegnie fala wyjątkowa i można określić dla niej współczynnik załamania W razie, gdy wektor E jest prostopadły do głównej osi optycznej, w krysztale biegnie fala zwykła, dla której można określić współczynnik załamania Kryształ kalcytu charakteryzują więc dwa kluczowe współczynniki załamania światła ne i no. Miarą dwójłomności takiego kryształu jest różnica: Δ = ne - no Kryształ taki jest kryształem jednoosiowym. Kryształ jest optycznie nieujemny, jeżeli ne - no > 0. W przeciwnym przypadku kryształ jest optycznie niekorzystny. Istnieją kryształy, dla których ustala się trzy kluczowe współczynniki załamania (w trzech wzajemnie prostopadłych kierunkach) - na, nb i nc. Kryształy takie nazywa się kryształami dwuosiowymi. W kryształach takich nie obserwuje się promienia zwyczajnego, obydwa promienie załamane nie stosują się do prawa Snelliusa. Miarą dwójłomności takich kryształów jest różnica: ρ = nc - na Kryształy jednoosiowe są kryształami należącymi do układów krystalograficznych: tetragonalnego, romboedrycznego (kalcyt) i heksagonalnego. Kryształy dwuosiowe, to kryształy układów: rombowego, jednoskośnego i trójskośnego. - POLARYZACJA ELIPTYCZNA I KOŁOWA ŚWIATŁA PO PRZEJŚCIU Poprzez KRYSZTAŁ DWÓJŁOMNY JEDNOOSIOWY. - Jeżeli wiązka światła liniowo spolaryzowanego przechodzi poprzez płytkę wyciętą z kryształu dwójłomnego w kierunku prostopadłym do głównej osi optycznej, to można wektor świetlny rozłożyć na dwie składowe. Jedna z nich, równoległa do głównej osi optycznej, Ee = Ecosα odpowiada fali nadzwyczajnej, druga z kolei, prostopadła do głównej osi optycznej, odpowiada fali zwyczajnej Eo = Esinα gdzie α- kąt zawarty między płaszczyzną drgań a przecięciem kluczowym prostopadłym do powierzchni płytki. Końce wektorów wykonują na powierzchni kryształu drgania harmoniczne, które można opisać równaniami: Ee = Emcos α sin ωt Eo = Emcos α sin ωt albo Ee = Eemsin ωt o = Eomsin ωt gdzie Em - amplituda drgań wektora świetlnego, Eem i Eom - amplitudy drgań wektorów świetlnych fal składowych, nadzwyczajnej i zwyczajnej. Wektory Ee i Eo drgają w zgodnych fazach. Fale zwykła i wyjątkowa biegną w krysztale z wieloma prędkościami i po przebyciu drogi d równej grubości płytki krystalicznej pojawi się pomiędzy nimi przesunięcie fazowe δ. Po przejściu fali poprzez kryształ drgania wektorów Ee i Eo można opisać równaniami: Ee = Eemsin(ωt - φ) Eo = Eomsin(ωt - ψ)(*) Opóźnienie fazowe fali nadzwyczajnej φ = ωt