Жарықтың эллипстік поляризациялануы

Дә рістер

Жарық тын анизотропты орталарда таралуы.

Жарық тың эллипстік поляризациялануы. Кристалдан ө ткен поляризацияланғ ан сә улелердің интерференциясы. Тө рттен бір, жарты, бір толқ ын ұ зындығ ына тең қ алың дық тағ ы пластина. Жасанды анизотропия, электр ө рісінің кристаллдардағ ы жеке деформация тудыру.

Жарық тың эллипстік поляризациялануы

Поляризацияланғ ан сә улелердің қ абаттасуының (суперпозициясының) ү лкен практикалық мә ні бар. Табиғ и жарық шоғ ы П поляризатор арқ ылы ө тіп (1 а -сурет), одан жазық поляризацияланғ ан болып шығ ады да, бірості оң кристалдан оның оптикалық осіне параллель етіліп кесіліп алынғ ан, қ алың дығ ы пластинкағ а нормаль тү сетін болсын. Ол кристалл ішінде кә дімгі «0ң жә не ө згеше «ең сә улелерге бө лінеді; бұ лар бір бағ ытта (оптикалық оске перпендикуляр), бірақ ә ртү рлі жылдамдық пен (u₀=c/n₀ жә не u_e=c/n_e) таралады. векторы кә дімгі сә уледе оптикалық оске перпедикуляр, ал ө згеше сә уледе ө птикалық ось бойында тербеліс жасайды.

Жалпы жағ дайда поляризатордан шық қ ан жазық поляризациаланғ ан сә уленің электрлік векторы кристалдың оптикалық ө сімен кез-келген j бұ рыш жасайтын болады (1 б -сурет). Сонда электрлік вектордың кә дімгі жә не ө згеше сә улелердегі амплитудалық мә ндері мыналарғ а тең болады

, .

Қ алың дығ ы пластинкадан ө тіп, осы сә улелер оптикалық жол айырымын қ абылдайды, ал осы сә улелердің тербелістері арасындағ ы фазалар айырымы мынағ ан тең болады:

. (1)

Сонымен кристалдық пластинкадан екі ө зара ортогональ жазық поляризацияланғ ан толқ ын шығ ады: біреуі кристалдың бас қ имасына перпендикуляр поляризацияланғ ан, екіншісі – осы қ има жазық тығ ында поляризацияланғ ан болады. Пластинкадан шығ арда амплитудалары ә ртү рлі жә не фазалар айырымы ө зара перпендикуляр тербелістердің қ осылуы нә тижесінде пайда болатын жарық толқ ындарындағ ы векторының ұ шы уақ ытқ а байланысты координаттар остеріне қ атысты қ алай болса солай бағ дарланғ ан эллипс сызатын болады. Шынында да, пластинкадан ө ткен сә улелер ү шін

, (2)

(3)

Қ орытқ ы тербелістің траекториясын алу ү шін (2) жә не (3) тең деулерінен уақ ытты шығ арып тастау керек:

, , (4)

Осыдан

. (5)

Осы ө рнекті квадраттап жә не оны мына ө рнекпен

,

қ осамыз, сонда мына ө рнек шығ ады:

. (6)

Бұ л эллипс тең деуі, оның ө стерінің бағ дарлануы кристалдық пластинкағ а енетін тербелістердің бағ ыттарына (яғ ни бұ рышына), жә не осы пластинка енгізетін фазалар айырымына тә уелді болады. Сонымен, кристалдық пластинка арқ ылы ө туі нә тижесінде жазық поляризацияланғ ан жарық эллипстік поляризацияланғ ан жарық қ а айналады.

Осы жарық та қ орытқ ы векторы модулі бойынша периодты ө згертіп, w бұ рыштық жлдамдық пен айналады.сонымен, екі ө зара ортогонаь когерентті тербелістердің қ осылуынан жалпы жағ дадйда эллипстік поляризацияланғ ан тербеліс алынады. Эллипстің тү рі мен бағ дарлануы ортогональ тербелістердің жә не амплитудаларының қ атынасына жә не де бұ лардың фазаларының d айырымына тә уелді болады.

Бө ғ ан кері ө йғ арым да дө рыс: эллипстік поляризацияланғ ан жарық ты ә рқ ашан екі ө зара ортогональ когерентті тербелістердің қ осындысы ретінде ө рнектеуге болады.

Атап ө тетін нә рсе, поляризация бағ ыты оң немесе сол) d фазалар айырымына тә уелді, дә лірек айтқ анда, бұ л (2) жә не (3) формулада d-ны, оның мә ні -p мен +p арасында болатындай етіп, таң далып алынғ ан жағ дайда, тербелістің қ айсы ось (х немесе у) бойынша озатындығ ына тә уелді болады. d-дан 2p-дң бү тін санын шығ арып тастау арқ ылы (ө йткені бұ дан ешнә рсе ө згермейді) мө ны рқ ашан орындауғ а болады.

Егер тербеліс у ө сі бойынша (0< d< p) озық болса, онда алдымен Е_у, содан кейін ғ ана Е_a ең ү лкен мә ндеріне жетеді. Демек, векторының ө шы сағ ат тілі бағ ытында қ озғ алады – поляризация оң болады.

Егерде у ө сі бойынша тербеліс (0> d> p) артта қ алса, онда алдымен Е_a, содан кейін ғ ана Е_у максимум мә ндеріне жетеді - векторының ө шы сағ ат тіліне қ арсы қ озғ алады, демек, сол поляризация болады.