ПОЛЯРИЗАЦИОННЫЕ ПРИЗМЫ

Простейшие поляризационные приборы, один из классов призм оптических П. п. служат линейными поляризаторами — с их помощью получают линейно-поляризованное оптическое излучение (см. ПОЛЯРИЗАЦИЯ СВЕТА). Обычно П. п. состоят из двух или более трёхгранных призм, по меньшей мере одна из к-рых вырезается из оптически анизотропного (см. ОПТИЧЕСКАЯ АНИЗОТРОПИЯ) кристалла. Проходящее через них излучение преодолевает наклонную границу раздела двух сред, на к-рой условия преломления света для компонент светового пучка, поляризованных в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, резко различаются. В частности, для одной из этих компонент на границе раздела могут выполняться условия полного внутреннего отражения, в результате чего через П. п. проходит лишь др. компонента.

Рис. 1, Призма Николя. Штриховка указывает направление оптич. осей кристаллов в плоскости чертежа. Направления электрич. колебаний световых волн указаны на лучах стрелками (колебания в плоскости рисунка) и точками (колебания перпендикулярны плоскости рисунка) о и е — обыкновенный и необыкновенный лучи. Чернение на нижней грани призмы поглощает полностью отражаемый от плоскости склейки обыкновенный луч.

Так, напр., для П. п. Николя: (рис. 1) и Фуко пропускается н е о б ы к н о в е н н ы й луч е (см. ДВОЙНОЕ ЛУЧЕПРЕЛОМЛЕНИЕ, КРИСТАЛЛООПТИКА), а отсекается — поглощается или выводится в сторону — о б ы к н о в е н н ы й луч о. В П. п. из стекла с вклеенной крист. пластинкой (рис. 2) проходит обыкновенный луч, а отражается необыкновенный. Подобные П. п. наз. однолучевыми. Двухлучевые П. п. пропускают обе взаимно перпендикулярно линейно-поляризованные компоненты исходного пучка, пространственно разделяя их. Чаще всего П. п. изготовляют из исландского шпата СаСO3, крист. кварца SiO2 или фтористого магния MgF2.

Трёхгранные призмы, из к-рых состоят однолучевые П. п., склеивают прозрачным в-вом с преломления показателем n, близким к ср. значению n обыкновенного (no) и необыкновенного (ne) лучей.

Рис. 2. Поляризац. призма из стекла и исландского шпата. Точки в прослойке шпата указывают, что его оптич. ось перпендикулярна плоскости рисунка.

Во мн. П. п. .их части разделены не клеем, а возд. прослойкой; это снижает потери на поглощение при высоких плотностях излучения и имеет ряд преимуществ при работе в УФ области спектра. Для •того чтобы один из лучей претерпевал на границе раздела (склейки) полное внутр. отражение, выбираются определённые значения преломляющих углов трёхгранных призм и определённые ориентации оптич. осей кристаллов, из к-рых они вырезаны. Такое отражение происходит, если углы падения лучей на П. п. не превышают нек-рых предельных углов I1 и I2 (см., напр., рис. 3 — П. п. Глана — Томсона). Сумма I1+I2 наз. а п е р т у р о й п о л н о й п о л я р и з а ц и и П. п.

'Рис. 3. Предельные углы падения I1 и I2 лучей на поляризац. призму Глана — Томсона.

В П. п. со скошенными гранями (Николя, Фуко и др.) проходящий луч испытывает параллельное смещение; поэтому при вращении призмы вокруг луча смещённый луч также вращается вокруг него. От этого недостатка свободны П. п. в форме прямоугольных параллелепипедов: Глана — Томсона, Глана (рис. 4) и пр.

Из двухлучевых П. п. наиболее распространены П. п. Рошона, Сенармона, Волластона (рис. 5).

Рис. 4. Поляризац. призма Глана. АВ — возд. промежуток. Точки на обеих трёхгранных призмах указывают, что их оптич. оси перпендикулярны плоскости рисунка.

Рис. 5. Двухлучевые поляризац. призмы: а — призма Рошона; б — призма Сенармона; в — призма Волластона. Штриховка указывает направление оптич. осей кристаллов в плоскости рисунка.

В П. п. Рошона и Сенармона обыкновенный луч не меняет своего направления, а необыкновенный отклоняется на угол q (5—6°), зависящий от длины волны света. П. п. Волластона даёт при перпендикулярном падении симметричное отклонение o и e лучей. П. п. незаменимы при работе в УФ области спектра и в мощных потоках оптич. излучения и позволяют получать однородно поляризованные пучки, степень поляризации к-рых лишь на =10-5 отличается от 1.