2. Интерференционные картины в одноосных кристаллах

В одноосном кристалле фазовые скорости, соответствующие направлению волновой нормали, образующему угол θ с оптической осью, связаны между собой, соотношением:

, (5.5)

где и - скорости, с которыми волна может распространяться в выбранном направлении. С учетом связи скорости распространения волн в среде с показателем преломления , (5.5) принимает вид:

. (5.6)

Разность этих двух показателей преломления обычно мала по сравнению с их величинами, и поэтому последнее выражение приближенно можно представить в виде:

. (5.7)

Подставляя выражение (5.7) в (5.3), получим

. (5.8)

Следовательно, поверхности постоянной разности фаз определяются соотношением

(С = const) (5.9)

Г

Рис. 5.2. Интерференционная картина в одноосном кристалле (плавиковый шпат).

лавные изогиры (кривые, для которых sin2θ = 0) имеют вид темного расплывчатого креста, образующие которого параллельны направлениям пропускания поляризатора и анализатора, а центр соответствует направлению волновой нормали, параллельному оптической оси. Таким образом, всем направлениям, для которых главная плоскость параллельна направлению колебаний, пропускаемых либо поляризатором, либо анализатором, соответствуют в поле зрения темные области.

3. Интерференционные картины в двуосных кристаллах

Для плоскопараллельной пластинки двухосного кристалла можно получить более общее выражение:

. (5.10)

Здесь θ₁ и θ₂ – углы между направлением волновой нормали и каждой из двух оптических осей. Так как , и т. д., то (5.10) примет вид:

. (5.11)

Так как разности показателей преломления малы по сравнению с их величинами, (5.11) принимает вид:

(5.12)

Подставляя последнее соотношение в (5.3), получим для разности фаз

(5.13)

2. Применение коноскопических картин для анализа свойств оптически одноосных кристаллов

Получение информации об оптических свойствах кристаллов с помощью интерференционного (коноскопического) метода привлекает многих исследователей в течение довольно продолжительного времени возможностью определения различных оптических параметров и характеристик. Вместе с тем, небольшой масштаб коноскопической картины, наблюдаемой с помощью поляризационного микроскопа, малый размер кристаллов, узкое поле зрения, связанное с небольшой угловой апертурой светового пучка, ограничивают возможности использования коноскопического метода. Тем не менее, он позволяет:

85. ● исследовать свойства оптически активных кристаллов, изменяя форму поляризации излучения и используя в этом методе циркулярно и эллиптически поляризованное излучение;

86. ● наблюдать двойные коноскопические картины и определять оптический знак кристалла;

87. ● исследовать интерференционные явления в системе из нескольких оптических элементов, том числе с оптическими кварцевыми линзами.

Следует отметить, что изменение состояния поляризации падающего на оптический кристалл излучения, приводит к весьма необычным коноскопическим картинам, открывающим новые возможности их практического применения в различных оптических устройствах. Кроме того, коноскопические картины, получаемые с различной поляризацией излучения, могут служить для визуализации состояния поляризации излучения.