Явление двойного лучепреломления

Естественный свет, падая на оптически анизотропную среду под углом падения а, делится на две полностью линейно поляризованные волны со взаимно перпендикулярными плоскостями колебаний (рис. 3.4).

Рис. 3.4.

При этом одна из них, называемая обыкновенной волной о, распространяется в кристалле во всех направлениях с одинаковой скоростью и, следовательно, характеризуется постоянным значением показателя преломления w₀. Угол преломления р для этой волны соответствует обычным законам преломления света.

Вторая световая волна е, называемая необыкновенной, распространяется с различными скоростями в зависимости от угла, образуемого лучом и кристаллографическими осями кристалла. В связи с этим она характеризуется различными показателями преломления. Значение показателя преломления необыкновенной волны, максимально отличающееся от, обозначается п_е.

Колебания электрического вектора в необыкновенной волне совершаются в плоскости «главного сечения кристалла», т. е. в плоскости, проходящей через направление распространения света и направление оптической оси, а колебания вектора в обыкновенной волне к ней перпендикулярны. Оптическая ось это такое направление в кристалле, вдоль которого скорости распространения обыкновенной и необыкновенной волн одинаковы. Поэтому луч, распространяющийся вдоль оптической оси, не претерпевает раздвоения и не меняет характера поляризации. В том случае, если световая волна падает на кристалл перпендикулярно к его оптической оси, обыкновенная и необыкновенная волны распространяются в одном и том же направлении, но с различными скоростями.

Причиной двойного лучепреломления является анизотропия поляризуемости молекул, которая ведет к тому, что диэлектрическая проницаемость, а значит, и показатель преломления среды будут различны для разных направлений электрического вектора световой волны.