În condiții normale, undele electromagnetice tind să fie-plan polarizate. Pentru a avea o E x componentă și E y a apărut o diferență de fază,
pentru a sări peste planul luminii polarizate printr-un mediu anizotrope în care componentele E x și y E sunt distribuite unul câte unul
direcție, dar cu o viteză diferită. În acest caz, trecerea unor interval Δ mediu L anizotrope, una dintre componentele, răspândind o viteză mai mică c min. Obțineți mai multe creștere
Δ φ max = ω Δ t max = ω
în comparație cu componenta de înmulțire cu o mai mare viteză de c max:
Δ φ min = ω Δ t min = ω c Δ L. (14)
mediu anizotrop cu astfel de proprietăți pot fi uniaxială cristal dublu refracta sau mediu creat artificial - material izotrop, în care direcția preferată optic creat.
In cristale uniaxiale, particulele însele pot fi anizotropică sau pot primi proprietățile anizotrope sub câmpuri de forțe exterioare (electrice, magnetice, gravitaționale și altele.). Pe de altă parte, anizotropia poate fi legată de amplasarea particulelor într-un cristal inegal în direcții diferite. Artificial o astfel de situație poate fi cauzată de comprimare mecanică unilaterală izotrop solidă. Foarte des, anizotropia este creată prin acțiunea simultană a ambelor mecanisme.
Anizotropia lichide și substanțe gazoase apare atunci când plasarea acestor materiale într-un domeniu puternic, de regulă electrice.
În orice caz, lumina care vine perpendicular pe axa optică, o situație este creată atunci când componenta de câmp electric de undă a luminii, orientată pe direcția preferată (axa optică) și perpendicular pe axa optică cauzează diferite polarizări ale particulelor medii și, prin urmare, supuse unor rate diferite ( Fig. 8).
Fig. R8 prezintă diverse cazuri posibile. Componentă a fasciculului de lumină, în care vectorul E este perpendicular pe axa optică este numită obișnuit și se deplasează cu viteza de c o. la fel în toate direcțiile (raza ordinară). Suprafața de undă a fasciculului r
Este o sferă. Componentă a fasciculului de lumină, în care vectorul E este orientat de-a lungul axei optice se numește extraordinare și se deplasează cu viteza c n. în funcție de direcția. Dacă c n ≥ c o,
mediu (cristal) este negativ (Fig. 8a, 86). În cazul în care c n ≤ c o miercuri
(Crystal) este pozitiv (fig. 8c, d). Trecerea luminii prin lineynopolyarizovannogo cristale uniaxiale perpendicular pe axa optică este utilizată pentru obținerea luminii polarizate eliptic în laborator. Trecerea luminii prin mediile anizotrope artificiale utilizate în domeniu pentru crearea obturatoare optice inertialess (efect Kerr) și pentru studiul câmpurilor de stres în modelele dure transparente părți de formă arbitrară încărcate.
Modulul (4) permite programului pentru a studia mecanismul lineynopolyarizovannogo de conversie a luminii în polarizate eliptic.
Amenajarea model experimental reprezinta doua cuvă cu un material anizotrop prin care poate trece o rază de lumină. La intrarea în polarizatoare set cuvă care poate fi rotit la orice unghi. Axa optică a unui mediu anizotrop dispuse vertical.
Experimentul poate fi realizată în două moduri: experiment secvențial - începând din partea superioară a celulei, iar apoi partea de jos și paralele experiment (simultan).
În modul serial, experimentul poate selecta, de asemenea, două opțiuni - plăci de undă mode, cât și parametrii fizici ai regimului. Modul waveplates presupune că dimensiunea substanței anizotrope și viteza razei sale ordinare și extraordinare într-o direcție perpendiculară pe axa optică, sunt alese astfel încât diferența de cale
Intensitatea E x și y E dobândi diferența de fază Δ = cp ± π / 2. și lumină
Ea devine polarizată eliptic cu axele elipsă orientate în direcțiile x și y. Dacă unghiul de polarizare inițială a fost stabilită θ = ± π / 4
(± 45 °), lumina de la placa sfert de undă devine polarizat circular.
Componentele plăcii de jumătate de undă ale vectorului electric E x și y E
achiziționarea diferenței de fază Δ = cp ± π. și de ieșire de lumină de pe placa din spate
Devine polarizate plan, dar pe de altă parte (simetrică față de axa optică) planul de oscilație. Dacă unghiul de polarizare inițială a fost stabilită θ = ± π / 4 (± 45 °), planul de polarizare a luminii de ieșire placa jumătate de undă este perpendiculară pe planul de polarizare a luminii de intrare. Acest caz este utilizat la crearea poarta optice inertialess.
Setați „modul Experiment Serial“. Întrebați „Modul waveplates“.
Din tabelul 4-1, selectați orice combinație de parametri și de a efectua un experiment.
Δ = λ / 4, λ / 2, λ θ = ± 45 °, ± 30 °, ± 60 °
mediu semn optic = "+", "-"
Pentru al doilea experiment, selectați o altă combinație de parametri. Examinați impactul imaginii de conversie a luminii tuturor celor trei parametri.
Setați „modul experiment paralel (simultan).“
Alegerea din combinații Tabelul 4-1 ale parametrilor ö, θ, și placa optică, compara influența mediului optic, iar semnul θ asupra comportamentului undei polarizate eliptic. Selectați viteza de experiment, astfel încât direcția de rotație a vectorului câmp electric este că poate fi văzut în mod clar.
Experimentele ulterioare au fost realizate prin solicitarea parametrilor fizici specifici ai unui mediu anizotrop.
Defazajul dintre componentele undei electrice vectorul E x și E y. cauzată de vitezele diferite de propagare ale acestor componente c n pentru extraordinara rază și c O este egal cu obișnuite (a se vedea. derivare în apendicele
Pentru o placă de lungime sfert de undă este redus la jumătate.
Pentru unul dintre cele două cristale din tabelul. N-1 (în apendicele) pentru a calcula lungimea plăcii de cristal (Δ = λ Δ = λ / 2 Δ = λ / 4 -. Profesor pe instrucțiunile) și de a efectua experimentul. Asigurați-vă că placa de cristal calculată funcționează corect.
formula (16) este de asemenea utilizat pentru calcularea voletului optic. În acest caz, diferența de indice de refracție calculat conform formulei Kerr:
= Λ o AN B E 2. (17)
Aici B - Kerr constant, E - intensitatea câmpului electric (kV / cm), λ o - lungime de undă în vid (cm). Kerr constantă pentru un număr de lichide
sunt prezentate în tabelul II-2.
Calculați obturator optic pentru una dintre substanțele utilizate în acest scop. Prin ordinul profesor pentru una dintre substanțele prezentate în tabelul II-2, și parametrii de lector spus din tabelele 4-2 și 4-3 calcula lungimea celulei L.
Tabelul 4-2. Grosimea celulei