Интерференция поляризованных лучей

Лучи, поляризованные во взаимно перпендикулярных направлениях, интерференционной картины дать не могут (например, е и о). Однако их можно свести в одну плоскость, пропустив через поляризатор, установленный так, чтобы его плоскость не совпадала с плоскостью колебаний ни одного из лучей. Тогда амплитуды колебаний, прошедших поляризатор, будут равны проекциям амплитуд лучей на плоскость поляризатора. Если свет направить перпендикулярно пластинке, вырезанной параллельно оптической оси кристалла, то лучи о и е, не разделяясь, будут двигаться с разной скоростью. За время прохождения пластинки толщиной d они приобретают разность фаз

Однако, лучи были получены за счет прохождения через пластинку естественного света и не дают интерференционной картины, так как колебания о и е происходят от разных цугов волн и поэтому не когерентны. Иначе обстоит дело, если на пластинку падает плоскополяризованный свет. В этом случае о и е лучи являются когерентными и будут интерферировать.

Вырезанная параллельно оптической оси пластинка

называется пластинкой в четверть волны.

Тогда лучи о и е, образованные от плоскополяризованного света, приобретут разность фаз . Пластинка, для которой

называется пластинкой в полволны.

Если плоскость колебаний поляризованного света до прохождения пластинки образует угол 45⁰ с осью кристалла, то амплитуды о и е лучей будут одинаковы, и получается свет, поляризованный по кругу. Пластинка, поставленная перед эллиптически поляризованным светом, дает на выходе плоскополяризованный. Отсюда метод определения эллиптически поляризованного и естественного света с помощью пластинки в волны и поляризатора.

Искусственное двойное лучепреломление

Двойное лучепреломление может возникать под влиянием внешних воздействий на испытуемый образец, которые приводят к анизотропии оптических свойств, и определяется разностью . Опыт дает: ,

где механическое напряжение, k – коэффициент пропорциональной зависимости от свойств вещества.

Если испытуемый образец поместить между скрещенными поляризаторами, то при отсутствии механических нагрузок свет через такую систему не проходит. При наложении нагрузок образец станет прозрачным для света и на нем в проходящих лучах возникнут полосы разного цвета. Каждая полоса соответствует одинаковому механическому напряжению. Отсюда метод исследования образцов на механические напряжения.

Явление возникновения двойного лучепреломления в жидких и аморфных телах под действием электрического поля носит название эффекта Керра.

Для обнаружения эффекта Керра в исследуемую жидкость помещают плоский конденсатор. Оптическая ось жидкости направлена по полю. Опыт показывает, что .

Разность фаз при прохождении пути l:

В – постоянная Керра

Эффект Керра объясняется тем, что под действием электрического поля молекулы жидкости ориентируются вдоль поля и поэтому создают оптическую анизотропию. Постоянная Керра зависит от температуры, которая препятствует полной ориентировке молекул. Инерционность световых затворов использующих эффект Керра 10^-10 с.