Пред.
След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO
1. Большинство кристаллов оптически анизотропны, т. е. их оптические свойства в разных направлениях не одинаковы. Наиболее важным проявлением этой анизотропии является двойное лучепреломление в кристаллах. Изучение этого явления и связанной с ним поляризации света составит основное содержание настоящей главы. Фундаментальные уравнения Максвелла справедливы без всяких изменений и в кристаллических средах. В отсутствие электрических зарядов и токов они имеют вид Но материальные уравнения усложняются. Изотропные среды характеризуются скалярной диэлектрической проницаемостью $\varepsilon(\omega)$. Для характеристики оптических свойств кристаллов требуются девять величин $\varepsilon_{j k}(\omega)$, образующих тензор диэлектрической проницаемости, или диэлектрический тензор. Он вводится посредством соотношений Для прозрачных кристаллов, как можно показать, исходя из закона сохранения энергии, диэлектрический тензор симметричен, т. е. $\varepsilon_{i j}=\varepsilon_{j i}$ (см. §80). Разумеется, в различных системах координат компоненты диэлектрического тензора имеют разные значения. При переходе от одной системы координат к другой они преобразуются как компоненты всякого тензора. Благодаря тензорной связи между $\boldsymbol{D}$ и $\boldsymbol{E}$ направления этих векторов в кристаллах; вопбще говоря, не совпадают. Рассмотрим сначала свойства таких воли, которые вытекают из одних только фундаментальных уравнений (75.1) без использования материальных уравнений (75.2). Как и в случае изотропных сред, Подставив эти выражения в (75.1) и вводя единичный вектор волновой нормали $N$ по формуле $\boldsymbol{k}=\frac{\omega}{v} N$, получим где $v$ — нормальная скорость волны, т. е. фазовая скорость, с которой распространяется волновой фронт в направлении волновой нормали $N$. Присоединим к этим формулам еще выражение для вектора Пойнтинга Фундаментальное значение этого вектора в кристаллооптике состоит в том, что он определяет направление световых лучей, т. е. линий, вдоль которых происходит распространение энергии света. Чтобы убедиться в этом, достаточно показать, что направление $S$ совпадает с направлением вектора групповой скорости $\boldsymbol{u}=d \omega / d \boldsymbol{k}$ (см. § 8). Это будет сделано в §81. B кристаллах векторы $S$ и $N$, вообще говоря, не совпадают по направлению. Именно с этим связано двойное лучепреломление, а также коническая рефракция. Так как $(\boldsymbol{D} \boldsymbol{N})=0$, то отсюда скалярным умножением на $\boldsymbol{D}$ находим Таким образом, электрический вектор ( $\boldsymbol{E}$ или $\boldsymbol{D}$ ) в кристалле в известном смысле является главным. Это и понятно, так как именно он определяет электрическую поляризацию среды, а возбуждение последней составляет сущность процесса распространения электромагнитных волн в материальных средах.
|
1 |
Оглавление
|