Chiếu thẳng góc một chùm tia sáng song song, đơn sắc tới một bản tinh thể dị hướng, hai mặt song song, bề dày e. Ta được hai chùm tia ló có hai phương chấn động thẳng góc nhau (chùm tia thường Ro và chùm tia bất thường Re). Nếu bề dày e nhỏ, hai chùm tia thường và bất thường sẽ trùng nhau, ta được ánh sáng ló là Re ánh sáng phân cực elip do sự hợp của hai chấn Ro I I’ động vuông góc trên. S H.33 Ta có thể kiểm lại bằng thí nghiệm sau...
F- w y k lic SS.16 Phương ưu đãi Chiếu thẳng góc chùm tia sáng song song, đơn sắc tới tinh thể dị hướng, hai mặt song song, bề dày e Ta hai chùm tia ló có hai phương chấn động thẳng góc (chùm tia thường Ro chùm tia bất thường Re) Nếu bề dày e nhỏ, hai chùm tia thường bất thường trùng nhau, ta ánh sáng ló Re ánh sáng phân cực elip hợp hai chấn Ro I I’ động vng góc S H.33 Ta kiểm lại thí nghiệm sau : (P) L I (A) I’ H.34 Cho chùm tia sáng song song, đơn sắc qua hai Nicol P A vị trí vng góc Mắt khơng nhận ánh sáng Giữa P A, ta đặt vào tinh thể dị hướng mỏng L, có hai mặt song song thẳng góc với chùm tia sáng Ta lại thấy ánh sáng tới mắt Xoay nicol phân tích A, ta thấy cường độ ánh sáng ló biến thiên qua cực đại cực tiểu không triệt tiêu Điều chứng tỏ ánh sáng từ tinh thể mỏng L ánh sáng phân cực elip Biên độ chấn động ló khỏi nicol A biểu diễn hình chiếu OH elip xuống phương OA (phương mặt phẳng thiết diện nicol A) Do đó, quay nicol A, cường độ ánh sáng ló qua cực đại cực tiểu O H.35 H H’ Bây giờ, ta giữ (P) (A) vị trí thẳng góc quay tinh thể L xung quanh phương truyền tia sáng ta thấy có hai vị trí L y để khơng có ánh sáng ló khỏi nicol A Hai vị trí cách góc quay 90o Vậy ta kết luận : tinh thể dị hướng có hai phương chấn động đặc biệt Ox Oy thẳng góc ánh sáng tới có x o phương chấn động song song với hai phương khơng bị H 36 thay đổi trạng thái phân cực (vẫn phân cực thẳng cũ) thí nghiệm trên, ta quay tinh thể L đến lúc phương Ox Oy song song với phương chấn động OP ánh sáng tới ánh sáng phân cực qua không bị thay đổi Ánh sáng ló khỏi (L) ánh sáng phân cực thẳng OP bị A hồn tồn chặn lại Các phương Ox Oy gọi phương ưu đãi tinh thể (các đường Ox Oy gọi đường trung hòa tinh thể dị hướng) .d o o c m C m w o c u -tr ack to bu y bu C lic k to BẢN TINH THỂ MỎNG w w d o w w w w N O W ! h a n g e Vi e N O W XC er PD h a n g e Vi e ! XC er PD F- c u -tr a c k c F- w y Giả sử ánh sáng chiếu tới mỏng ánh sáng phân cực thẳng OP Khi vào bản, chấn động OP phân tích thành hai chấn động thành phần OP1 OP2 theo phương ưu đãi Ox, Oy Các chấn động OP1, OP2 truyền qua e tinh thể mà không bị biến đổi trạng thái phân cực chấn động tia thường tia Re J bất thường mà ta đề cập S I I’ Ro Hiệu quang lộ hai tia qua ( = IJ ner - II’ no mà IJ ner = II’ no (xem lại phần 5.8) Hình 37 : δ = e (nen - no) (17.1) nen = chiết suất bất thường theo pháp tuyến no = chiết suất thường Hiệu số pha tương ứng : ϕ = = πδ λ π e ( n en − n o λ ) Trong trường hợp đặc biệt trục quang học song song với mặt tinh thể, tia thường bất thường trùng nhau; tia bất thường thẳng góc với trục quang học nên nen = ne (chiết suất bất thường chính) Khi : S I I’ H.38 ( = e ( ne – no ) Ta trở lại trường hợp chung Như ta thấy : vào tinh thể, hai chấn động thành phần OP1, OP2 đồng pha với Khi vào tinh thể dị hướng, chúng truyền với vận tốc khác nên trở thành lệch pha với Khi ló khỏi tinh thể, chúng có hiệu số pha ( Sự tổng hợp chấn động vng góc không đồng pha tạo thành chấn động elip Giả sử chấn động OP1 song song với trục Ox ứng với chiết suất nhỏ nghĩa ứng với vận tốc truyền lớn Trong trường hợp đó, trục Ox gọi trục nhanh, phân biệt với trục Oy trục chậm Nếu chấn động tới OP có biên độ a chấn động thành phần OP1, OP2 có biên độ acos(, asin( Khi ló khỏi P2 mỏng, chấn động viết dạng: a x = acosα cosωt ; α H.39 P1 y = asinα sin (ωt - ϕ) Chấn động elip hợp hai chấn động nội tiếp hình chữ nhật có cạnh 2acos( 2asin( Hình dạng phương vị elip thay đổi theo trị số góc ( hiệu số vị tướng ( Ở ta xét trường hợp giữ ( không đổi, thay đổi chấn động elip theo hiệu số vị tương ( hình vẽ 40 k lic d o m o c C m w o c u -tr ack to bu y bu to k lic C SS.17 Hiệu quang lộ tia thường tia bất thường gây tinh thể w w d o w w w w N O W ! h a n g e Vi e N O W XC er PD h a n g e Vi e ! XC er PD F- c u -tr a c k c h a n g e Vi e w N y bu k to x ϕ =0 < ϕ < π2 ϕ = π2 π