Подвійне променезаломлення

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Подвоєння літер унаслідок подвійного променезаломлення кристалом кальциту
Двозаломлення в мінералах.

Подві́йне променезало́млення[1], двопроменезала́м, подві́йний променезала́м[2], бірефракція — явище поширення в анізотропному середовищі електромагнітних хвиль з однаковою частотою, але різною довжиною хвилі й швидкістю.

Подвійне променезаломлення зазвичай проявляється в розщепленні світлового променя на два на межі розділу ізотропного й анізотропного середовища. Саме цьому розщепленню явище завдячує своєю назвою.

Дві хвилі з різними довжинами мають також різну поляризацію.

Подвійне променезаломлення можна спостерігати й для матеріалів, ізотропних у звичайних умовах, якщо створити в них наведену анізотропію, наприклад, при одновісній деформації або в зовнішньому магнітному полі.

Природа явища[ред.ред. код]

Відклик середовища на електричну складову поля електромагнітної хвилі в анізотропному середовищі залежить від напрямку поля відносно головних осей середовища. В одновісному анізотропному середовищі існує лише один напрямок розповсюдження хвилі, для якого обидві поперечні поляризації відчувають однакову діелектричну проникність. Цей напрямок збігається з головною віссю середовища. Для всіх інших напрямків різні поляризації електромагнітної хвилі відчувають різну віддію, а отже, поширюються з різною швидкістю.

Математична теорія[ред.ред. код]

В анізотропних середовищах діелектрична проникність не є скалярною величиною. Вона залежить від напрямку електричного поля. Вектор електричної індукції зв'язаний з вектором напруженості електричного поля співвідношенням

,

де  — тензор діелектричної проникності.

Рівняння Максвела, що описують розповсюдження електромагнітної хвилі в середовищі зводяться до

,

де c — швидкість світла в порожнечі[3].

Шукаючи розв'язок у вигляді

,

де  — хвильовий вектор, а  — частота, отримуємо систему рівнянь для визначення хвильового вектора хвилі для заданої частоти.

.
.

У випадку ізотропного середовища,  — скаляр, (електромагнітні хвилі поперечні), а закон дисперсії набирає простої форми , при якій довжина хвилі не залежить від напрямку розповсюдження.

У випадку одновісного середовища

В такому випадку закон дисперсії записується у вигляді

.

В середовищі можуть розповсюджуватися дві хвилі з різними законами дисперсїї.

Хвиля з ізотропним законом дисперсії називається звичайною.

Для іншої хвилі довжина залежить від напрямку розповсюдження, а закон дисперсії має вигляд

.

Ця хвиля називається незвичайною.

Аналогічний аналіз можна провести для двовісних кристалів.


Примітки[ред.ред. код]

  1. Великий російсько-український політехнічний словник. Близько 160 000 слів та словосполучень / За ред. О. С. Благовєщенського. – К.: Вид. дім «Чумацький шлях», 2002. – 749с.
  2. Вакуленко М. О. Тлумачний словник із фізики: [6644 статті] / М. О. Вакуленко, О. В. Вакуленко. – К. : Видавничо-поліграфічний центр «Київський університет», 2008. – 767 с.
  3. Формули на цій сторінці записані в системі СГС (СГСГ). Для перетворення в систему СІ дивись Правила переводу формул із системи СГС в систему СІ.

Джерела[ред.ред. код]

  • Вакуленко М. О. Тлумачний словник із фізики: [6644 статті] / М. О. Вакуленко, О. В. Вакуленко. – К. : Видавничо-поліграфічний центр «Київський університет», 2008. – 767 с.


Фізика Це незавершена стаття з фізики.
Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її.