Коническая рефракция. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Коническая рефракция - особый вид преломления света в двуосных кристаллах, наблюдаемый в тех случаях, когда направление светового луча совпадает с к--л. оптич. осью кристалла (бинормалью или бирадиалью; см. Кристаллооптика ).К. р. теоретически была предсказана в 1832 У. Р. Гамильтоном (W. R. Hamilton), применившим Гюйгенса - Френеля принцип при рассмотрении распространения света в дву-осном кристалле в указанном направлении. Экспериментально К. р. была обнаружена X. Ллойдом (Н. Lloyd) в 1833.

На рис. 1 изображены сечения лучевой и волновой поверхностей двуосного кристалла плоскостью xoz. Поверхность нормалей пересекается xoz по окружности (р

r)и овалу (р), N-двойная точка поверхности нормалей, ON - оптическая ось волновых нормалей. Лучевая поверхность пересекается плоскостью xoz по той же окружности (rр)и эллипсу (г), S - двойная точка лучевой поверхности, OS - лучевая оптическая ось.

Одному волновому вектору, направленному вдоль ON, соответствует множество лучевых векторов (таких, как ОА на рис.), проведённых в точку касания лучевой поверхности с плоскостью, перпендикулярной ON (её след на xoz есть AN). Эти лучевые векторы образуют полый конус с круговым основанием (т. н. конус внутренней рефракции) с углом раствора

, определяемым соотношением

. Аналогично одному вектору, направленному вдоль лучевой оптич. оси OS, соответствует множество волновых векторов (типа 0В), проведённых в точку пересечения волновой поверхности с плоскостью, касательной к лучевой поверхности в точке S. Эти волновые векторы образуют полый конус с круговым основанием (конус внешней р е ф р а к-ц и и ) с углом раствора

, определяемым соотношением

Внутр. К. р. можно наблюдать, если на пластинку, вырезанную из двуосного кристалла перпендикулярно бинормали, послать в направлении нормали неполяризованный параллельный пучок лучей, пропущенный через узкое отверстие в экране. Пучок будет расходиться в кристалле полым конусом с непрерывно меняющейся линейной поляризацией. На выходе из верх. грани в воздухе образуется световой полый цилиндр, дающий на экране светлое кольцо. Направления поляризации на рис. 2(а) помечены точками и чёрточками на лучах и чёрточками на экране.

Для наблюдения внеш. К. р. пластинку из двуосного кристалла, вырезанную перпендикулярно лучевой оптич. оси (бирадиали), освещают сходящимся пучком лучей (рис. 2, б). Др. поверхность пластинки закрывают диафрагмой с отверстием О₂ точно напротив фокуса O₁ падающего пучка. В кристалле вдоль бирадиали распространяются лучи, нормали к-рых расположены по образующим конуса. На выходе из пластинки образуется полый световой конус (с вершиной в О₂) плоскополяризованных лу-чей, дающий на экране светлое кольцо.

К. р. испытывают только те лучи, направления к-рых строго совпадают с бинормалью или бирадиалью. Используемые в реальном эксперименте пучки имеют конечную угл. апертуру, поэтому многочисл. лучи, не совпадающие точно с бинормалью и бирадиалью, испытывают обычное двойное лучепреломление, отклоняясь от конуса рефракции внутрь или наружу. Эти лучи дают на экране два ярких кольца, разделённых слабо освещённым кольцом К. р.

Литература по конической рефракции

Знаете ли Вы, в чем фокус эксперимента Майкельсона?

Эксперимент А. Майкельсона, Майкельсона - Морли - действительно является цирковым фокусом, загипнотизировавшим физиков на 120 лет.

Дело в том, что в его постановке и выводах произведена подмена, аналогичная подмене в школьной шуточной задачке на сообразительность, в которой спрашивается:
- Cколько яблок на березе, если на одной ветке их 5, на другой ветке - 10 и так далее
При этом внимание учеников намеренно отвлекается от того основополагающего факта, что на березе яблоки не растут, в принципе.

В эксперименте Майкельсона ставится вопрос о движении эфира относительно покоящегося в лабораторной системе интерферометра. Однако, если мы ищем эфир, как базовую материю, из которой состоит всё вещество интерферометра, лаборатории, да и Земли в целом, то, естественно, эфир тоже будет неподвижен, так как земное вещество есть всего навсего определенным образом структурированный эфир, и никак не может двигаться относительно самого себя.

Удивительно, что этот цирковой трюк овладел на 120 лет умами физиков на полном серьезе, хотя его прототипы есть в сказках-небылицах всех народов всех времен, включая барона Мюнхаузена, вытащившего себя за волосы из болота, и призванных показать детям возможные жульничества и тем защитить их во взрослой жизни. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.