18
Постотрите внешательно на фотографии произчных кристаллов на рисунке 1. Это кристаллы углекислого кальция (кальция) или, как его иногда называют, испандского шпата. Ребра кристаллов, которые мы видим через их толщу, кажутся двойными. Свойство кристаллов кальция «раздаваивать» изображение было обнаружено еще в XVII веке. Но объяснение этого явления, которое называют двойным лучепрелломлением, было дано лишь после признания электромагнитной теории света.
В испускаемой обчным источником световой волне векторы направления Е электрического поля и индекции В магнитного поля колеблюются во всевозможных направлениях, перpendикулярных направлениях распространения волны. Такой свет называется естественным. Если же в световой волне направление колебаний вектора Е (а следовательно, и вектора В) все время постояно, то такой свет называют плоско- или линейнополяризованным. направление, перpendикулярное направление колебаний вектора Е, называют направлением поляризация. Естественный свет можно представить как сумму волн с всевозможными направлениями поляризация. Во многих веществ скорость распространения световых колебаний (а следовательно, показательное, показательное) построена не зависит от направления колебаний вектора Е световой волны. Для двух взаимно перpendикулярных направлений вектора Е существует два значения показателя преломления. Эти и обьясняется явление двойного лучепрелломления. Световой луч, попадающий в кристалл, разделяется на два луча, в которых колебания вектора Е взaimно перpendикулярны. В силу перечности световых волн направление колебаний вектора Е в каждом луче лежит в плоскости, содержащей луч, и перpendикулярно лучу. Так что, попадая в кристалл испандского шпата, луч естественного света разделяется на два луча плоскополяризованного света с взaimно перpendикулярными плоскостями (направлениями) поляризация. Убедиться в этом можно с помощью любого поляризатора. (О том, как изготовить самодельный поляризатор, мы расскажали в 11-м номере журнала за 1975 год.)
*) Разумеется, для данной длины волны.
20
распространения света. Позному в световой волне, идущей от источника к точке , колбания вектора лежат в плоскости . Если наблюдаются свет, рассеяный частией в точке , в направлении , то ясно, что в этом направлении распространяется лишь волны, в которых колбания вектора набращены вдоль . А это значит, что свет, рассеяный под прямым углом к падающему, полностью поляризован.
Наблюдения показывают, что поляризация света в атмосфере не былает полной. Кроме того, степень поляризации зависит от времени дня.
Убедиться в том, что свет неба поляризован, можно с помощью любого поляризатора. Но, как мы уже говорили, некоторые люди могут наблюдать поляризацию света и невооруженным глазом. Так как попадающий к наблюдаемой свет оказывается поляризованным неполностью, видная им картина не очень четкая. Эту картину и описал Л. Н. Толстой. Гораздо заметнее она будет, если увеличить степень поляризации света с помощью поляризационных свето-фильтров.
Какой же вид должен иметь поле зрения в идеальном случае? Гайдингер установил, что наблюдаемый, глаза в течение нескольких секунд на однородное поле, освещенное линейнополяризованным светом, или на экран, освещенный естественным светом, но наблюдаемый через поляризационный светофильтр, должен видеть слабо выраженную бледно-желтую фи-
Рис. 2.
Рис. 3.