Искусственная оптическая анизотропия

  Явление двойного лучепреломления состоит в том, что при прохождении луча естественного света в кристалле он разделяется на два луча:  и  (рис. 24), – оба плоскополяризованные во взаимно перпендикулярных направлениях.

естественный луч оптическая ось     кристалла Рис. 24

В обыкновенном луче ( ) колебания светового вектора  перпендикулярны оптической оси кристалла. В необыкновенном луче ( ) колебания вектора   и световой вектор  лежит в одной плоскости с оптической осью кристалла. Для этих лучей показатели преломления кристалла различны: . Двойное лучепреломление используют в следующих оптических приборах:

– для получения плоскополяризованного света в призме Николя (николь), из которой выходит только  (см. решение задачи 16);

– в поляризационном микроскопе, применяемом для анализа минералов: в нем определяют разность показателей преломления , которая является характеристикой кристалла;

– в методах, использующих искусственную оптическую анизотропию: оптически изотропные вещества превращаются в анизотропные под действием на молекулы вещества следующих сил:

 1)  – в электрическом поле (эффект Керра, используется в световых затворах быстрого действия: );

2)   – в магнитном поле;

3)  – при деформациях сжатия и растяжения для изучения таких деформаций на оптических моделях (метод фотоупругости).

  При искусственной анизотропии в веществе мерой внешнего воздействия является разность показателей преломления лучей . 

Вращение плоскости поляризации

Оптически активными веществами

  Существуют оптически активные вещества (твердые – кварц, сахар; жидкости – водный раствор сахара, никотин, скипидар и др.), которые поворачивают плоскость поляризации проходящего в них света.

  Угол поворота  плоскости поляризации для оптически активных твердых тел и чистых жидкостей

,                                                  (24)

для растворов:

                                                (25)

Здесь  – удельное вращение ;  – путь, пройденный светом в веществе (толщина слоя оптически активного вещества);  – массовая концентрация оптически активного вещества в растворе.

  Вращение плоскости поляризации света лежит в основе точного метода сахариметрии – определения концентрации раствора сахара.

КВАНТОВАЯ ПРИРОДА ИЗЛУЧЕНИЯ

  В ряде явлений: тепловое излучение, фотоэффект, эффект Комптона и давление света, проявляются корпускулярные свойства излучения. Излучение, поглощение и распространение света, согласно современной теории, происходит в виде потока фотонов – световых квантов.

Тепловое излучение

  Тепловое излучение (ТИ) – это излучение энергии телом за счет своей внутренней энергии, обладающее следующими свойствами: 1) спектр ТИ сплошной: ; 2) спектр ТИ зависит от термодинамической температуры тела ; так как величина , то все тела, без исключения, испускают ТИ; 3) тепловое излучение равновесное (см. п. 2.4.2).