Поляризационные призмы и поляроиды

Приборы для получения поляризованного света, называется поляризованными приборами. В основе работы всех этих приборов лежит двойное лучепреломление. Все поляризационные приборы делятся на два типа: призмы и поляроиды.

Призмы в свою очередь делятся на два класса:

1. Призмы, дающие только один плоскополяризованный луч – поляризационная призма.

2.Призмы, дающие два поляризационных луча во взаимно перпендикулярных направлениях – двоякопреломляющие призмы.

Во всех призмах используется явление полного внутреннего отражения. Как правило отражается О – луч, он не выходит из этой призмы. Для того чтобы он не вышел из призмы, призма содержит какой-либо поглощающий слой. Наиболее часто используется призма, которая называется призма Никеля (шотландский ученый). Саму призму просто называют Николь. Николь состоит из двух призм сделанных из исландского шпата, вдоль линии АВ призмы склеены специальным клеем, которая называется канадский бальзам, n=1,55.

Падающий луч, входя в николь, разделяется на два луча – на обыкновенный с n=1,66 и необыкновенный с n=1,51.

Угол падения естественного света подбирается таким образом чтобы О – луч испытал явление полного внутреннего отражения.

На границе склеивания АВ и затем поглотился зачерненной поверхностью СВ.

Необыкновенный луч выходит из призмы параллельно падающей, но немного смещенной.

Двоякопреломляющие призмы изготавливаются из такого материала, чтобы показатель преломления обыкновенных и необыкновенных лучей значительно отличались друг от друга. И тогда такие призмы значительно разводят относительно друг друга обыкновенные и необыкновенные лучи.

Такую двояковыпуклую призму можно изготовить, склеивая испанский шпат и стекло. Двоякопреломляющие призмы обладают свойством дихроизма. Такие кристаллы называют дихроичными. Слово дихроизм означает различное поглощение кристалла света в зависимости от ориентации вектора (то есть по-разному поглощается перпендикулярные и продольные компоненты). Например кристалл турмалина поглощает О – луч, если толщина кристалла равен 1мм. Поглощение в дихроичных кристаллах зависит от длины волны, поэтому при освещении их белым светом на поверхности дихроичного кристалла появляется радужная окраска. Дихроичные кристаллы используются в поляроидах. Пример поляроида это тонкая пленка из целлулоида, в котором есть крапление герапатита. Герапатитдихроичные кристаллы, при толщине такой пленки 0,1мм, О – луч не проходит сквозь эту пленку, поэтому поляроид – это совершенный поляризатор. Поляроиды широко используют для защиты от прямых солнечных лучей и от защиты от фар идущей навстречу автотранспорту. Поляроиды в отличие от призм имеют недостаточную прозрачность, но их движение сильно зависит от λ. Различные кристаллы создают разные двойное лучепреломление, поэтому, пропуская поляризационный свет через такие кристаллы и измеряя его изменения можно определить химический состав минерала. Такой метод исследования называется минералогичным анализом, а сами приборы называются поляризационными микроскопами.