P c λ A
SS.31 TÁN SẮC DO HIỆN TƯỢNG PHÂN CỰC QUAY.
Thực hiện thí nghiệm phân cực quay với cùng một bản thạch anh nhưng lần lượt với nhiều đơn sắc khác nhau, người ta thấy gĩc quay ( của mặt phẳng chấn động sáng thay đổi tùy theo độ dài sĩng (. Một cách gần đúng, Biot nhận thấy ( tỷ lệ nghịch với (2 và đưa ra cơng thức sau :
A là một hằng sốđối với (.
Như vậy một độ dài sĩng càng nhỏ thì ứng với một gĩc quay càng lớn và sự biến thiên này khá nhanh. Thí dụ với một bản thạch anh dày 1mm, các gĩc quay ( ứng với các độ dài sĩng như sau:
λ α
Đỏ 7594 A 12o,65 Vàng 5893 A 21o,72 Tím 4308 A 42o,59
Nếu ta xét các bản mỏng, bề dày vài mm, thì các gĩc quay ( ứng với các đơn sắc từđỏ tới tím đều là các gĩc hình học. Ánh sáng lĩ ra khỏi nicol A là một ánh sáng tạp, và màu ta thấy thay đổi theo phương của nicol A, do sự thay đổi về cường độ của các đơn sắc trong ánh
2λ λ α ≈ A đ x A’ A P Q o P’ Q’ α α H.66
sáng tạp đĩ (Biên độ của mỗi chấn động được biểu diễn bằng hình chiếu của các véctơ chấn động xuống phương OA).
Muốn loại một đơn sắc nào, ta chỉ cần quay nicol A để phương OA thẳng gĩc với phương chấn động của
đơn sắc đĩ.
Đặc biệt nếu ta quay nicol A để OA thẳng gĩc với Ov (phương chấn động ứng với màu vàng 5.600 A) thì ánh sáng lĩ ra khỏi A cĩ một màu gọi là “màu nhạy”, nếu ta quay nicol A khỏi vị trí này một chút thì ta thấy màu biến đổi hẳn. Vậy muốn cĩ màu nhạy, ta chỉ cần làm triệt tiêu ánh sáng vàng trung bình (5.600 A) trong ánh sáng trắng thực.
Giả sử, ta dùng một bản thạch anh tả triền. Từ vị trí của OA cĩ màu nhạy ta quay nicol A ngược chiều kim đồng hồ thì màu tạp lĩ ra khỏi A ngả sang màu đỏ (hình 68).
Nếu ta quay theo chiều ngược lại, màu trên sẽ ngả sang màu xanh.
Bằng cách dùng nhiều bản quang hoạt bằng các chất khác nhau hoặc cĩ bề dày khác nhau, ta được nhiều màu nhạy khác nhau (do sự thay đổi cường độ các đơn sắc trong màu nhạy).
- Nếu ta dùng các bản quang hoạt khá dày, vài cm trở lên thì các gĩc quay của các đơn sắc là các gĩc lượng giác (hình 69).
Các véctơ chấn động của các đơn sắc phân bố theo mọi phương thẳng gĩc với tia sáng. Thí dụ với một bản thạch anh dày 10cm, gĩc quay ( biến thiên từ
1265o tới 4259o khi ta xét từđỏ tới tím. Trong trường hợp như vậy, dù nicol A ở vị trí nào, ta thấy phương OA cũng thẳng gĩc với phương chấn
động của một số khá lớn các đơn sắc, vì vậy các đơn sắc này hồn tồn bị loại trong ánh sáng lĩ ra khỏi nicol A. Quan sát qua A, ta được một màu trắng cao đẳng.
Nếu hai nicol P và A ở vị trí thẳng gĩc (hình 68), tất cả
các đơn sắc nào cĩ véctơ chấn động quay một gĩc k( đều bị loại hồn tồn trong ánh sáng lĩ ra khỏi A; tất cả các
đơn sắc cĩ véctơ chấn động quay một gĩcĠthì đi qua nicol A khơng bị biến đổi, các đơn sắc này được gọi là các bước xạđược ưu đãi.
Như vậy, nếu hứng ánh sáng lĩ ra khỏi nicol A vào một kính quang phổ ta sẽđược một quang phổ vằn. Các vằn đen ứng với các bức xạ bị loại, các vằn sáng ứng với các bức xạ được ưu đãi.
PHÂN CỰC QUAY TỪ
Ta cĩ thể dùng từ trường để gây ra hiện tượng phân cực quay đối với một mơi trường lúc
đầu khơng cĩ tính quang hoạt. Hiện tượng phân cực quay nhân tạo này được gọi là phân cực quay từ, được khám phá bởi Faraday năm 1946 và được nhận thấy với hầu hết các mơi trường trong suốt. A O P t v H.69 A P o A’ A p t v đ H.68