Двойное лучепреломление

При прохождении света через все прозрачные кристаллы, наблюдается явление, получившее название двойного лучепреломления (рис.20.4.).

Это явление заключается в том, что упавший на кристалл луч разделяется внутри кристалла на два луча, распространяющееся, с разными скоростями и в различных направлениях.

Любая прямая, проходящая параллельно данному, является оптической осью кристалла. Кристаллы, обладающие двойным лучепреломлением, в зависимости от типа их симметрии подразделяются: одноосные и двуосные. У одноосных кристаллов один из преломленных лучей подчиняется закону преломления, в частности он лежит в одной плоскости с падающим лучом и нормалью к преломляющей поверхности. Этот луч называется обыкновенным и обозначается буквой о. Для другого луча, называемого необыкновенным (его обозначают буквой е), отношение синусов угла падения и угла преломления не остается постоянным при изменении угла падения. Даже при нормальном падении света на кристалл необыкновенный луч, отклоняется от нормали (рис. 20.4). Кроме того, необыкновенный луч не лежит, в одной плоскости с падающим лучом и нормалью к преломляющей поверхности. Примерами одноосных кристаллов могут служить исландский шпат, кварц и турмалин. У двуосных кристаллов (слюда, гипс) оба луча необыкновенные - показатели преломления для них зависят от направления в кристалле.

Любая плоскость, проходящая через оптическую ось, называется главным сечением, или главной плоскостью кристалла. Обычно пользуются главным сечением, проходящим через световой луч.

Исследование обыкновенного и необыкновенного лучей показывает, что оба луча полностью поляризованы во взаимно перпендикулярных направлениях (см. рис. 20.4.). Плоскость колебаний обыкновенного луча перпендикулярна к главному сечению кристалла. В необыкновенном луче колебания светового вектора совершаются в плоскости, совпадающей с главным сечением. По выходе из кристалла оба луча отличаются друг от друга только направлением поляризации, так что названия «обыкновенный» и «необыкновенный» луч имеют смысл только внутри кристалла.