Polaryzacja
i ośrodki dwójłomne
Częśd II
Dwójłomność wymuszona
Dwójłomnośd wymuszona zjawisko powstawania lub zmiany dwójłomności ośrodka
izotropowego lub anizotropowego pod wpływem zewnętrznych czynników fizycznych.
Czynniki zewnętrzne:
Efekty:
a) temperatura,
a) termooptyczny,
b) ciśnienie,
b) piezooptyczny,
c) naprężenia,
c) piezooptyczny,
d) odkształcenia,
d) elastooptyczny,
e) pole elektryczne,
e) elektrooptyczny,
f) pole magnetyczne
f) magnetooptyczny,
g) inne.
g) Inne.
Dwójłomność wymuszona
Dwójłomność wymuszona
Dwójłomność wymuszona
Dwójłomność wymuszona
Efekt piezooptyczny - zmiana dwójłomności wywołana naprężeniami
naprężenia główne i ścinające
Fk
kl
sl
Dwójłomność wymuszona
Efekt elastooptyczny - zmiana dwójłomności wywołana odkształceniami
r
sij j , i, j 1,2,...6
prawo Hooke a
rs
i
s
, , , ,
xx yy zz xy yz xz
Dwójłomność wymuszona
Efekt piezooptyczny i elastooptyczny - przykład
- kryształ układu regularnego lub ciało izotropowe
- naprężenia główne, brak ścinających
n n3 11 2 cp x
Efekt piezooptyczny
12 x y y
Efekt elastooptyczny n n3 p11 p12 x 2 ce x
y y
Efekty elektrooptyczne
,
n, n0 a,E b,E2 c,E3 ...
,
n,, n0, a,,E b,,E2 c,,E3 ...
kryształy bez środka symetrii efekt Pockelsa
,
n, n0 a,E
,
n,, n0, a,,E
kryształ ze środkiem symetrii lub ciało izotropowe efekt Kerra
,
n, n0 b,E2
,
n,, n0, b,,E2
Efekt Pockelsa
przykład:
kryształ ADP jednoosiowy
rð
3
E EzÄ™
pole elektryczne
n r63noEz
fala świetlna biegnie wzdłuż osi Z
(podłużny efekt elektrooptyczny)
Efekt Kerra
przykład:
kryształ układu regularnego (ośrodek niedwójłomny),
rð
pole elektryczne
E Ez Ä™
fala świetlna biegnie prostopadle do osi Z
3 2
n 0.5 R12 R11 n0Ez
(poprzeczny efekt elektrooptyczny)
Komórki elektrooptyczne
komórka Pockelsa komórka Kerra
Efekty magnetooptyczne
(rozważania dla ośrodka izotropowego)
Efekt Faradaya
- światło biegnie wzdłuż linii sił pola magnetycznego,
(podłużny efekt magnetooptyczny)
nF VH
- dwójłomnośd liniowa(fale własne liniowo spolaryzowane,
- efekt liniowy.
Efekt Cottona-Mouttona
- światło biegnie prostopadle do linii sił pola magnetycznego,
2
(poprzeczny efekt magnetooptyczny)
nCM CH
- dwójłomnośd kołowa(fale własne liniowo spolaryzowane,
- efekt kwadratowy.
Dwójłomność kołowa
Dwójłomnośd kołowa zjawisko występujące w ośrodkach kołowo dwójłomnych
(aktywnych optycznie), w których fale własne ośrodka są kołowo spolaryzowane.
1 1 1
1
Fala liniowo spolaryzowana
0 2 i i
jako suma dwóch fal kołowo spolaryzowanych
1 1
exp i
Przejście fal własnych przez ośrodek
i i 2
z różnicą faz
1 1
exp i
i i 2
cos
Za ośrodkiem: fala liniowo spolaryzowana
1 1
1
2
exp i exp i
pod kÄ…tem azymutu :
2 i 2 i 2
sin
2
2
Ośrodek dwójłomny:
zmienia kąt azymutu światła padającego
(potoczne, niewłaściwe określenie obraca płaszczyznę polaryzacji .
Dwójłomność kołowa
Sacharymetr przyrząd do pomiaru stężenia cukru.
Roztwór cukru ośrodek kołowo dwójłomny.
Układ pomiarowy sacharymetru:
a) polaryzator,
b) badany obiekt,
c) obrotowy analizator.
Procedura pomiarowa:
a) justowanie układu bez próbki, w układzie krzyża polaryzacyjnego
(P=0 ,A=90 ), wówczas natężenie światła za analizatorem wyniesie 0,
b) po wstawieniu próbki kąt azymutu światła padającego na analizator zmienia się
o wielkośd proporcjonalną do różnicy faz , a ta jest proporcjonalna do
stężenia roztworu c, natężenie światła za analizatorem nie jest już 0,
c) aby zmierzyd kąt należy obrócid analizator o kąt , czyli do położenia
A
+90 , aby uzyskad całkowite zaciemnienie (czyli natężenie równe 0) za
analizatorem.
Stężenie cukru c wyznacza się z wzoru: k c
A
2
gdzie k stała sacharymetru
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
73 Polaryzacja blony komorkowej potencjal spoczynkowy31 Polaryzacja (7)28 Zjawisko skręcenia płaszczyzny polaryzacji światłaZ15 Optyka falowa polaryzacja (01 07)polaryzacja26 Polaryzacja błony komórkowej27 Wyznaczanie elektronowej polaryzowalności cząsteczki wodyMetoda wzbudzonej polaryzacji135 Typy polaryzacji wyrysuj i objasnij wykres ilustrujacy dyspersje przenikalnosci przez roztwory mCwiczenie 10?danie zjawiska dyfrakcji i polaryzacjiwięcej podobnych podstron