20-мавзу: Поляризатцион қурилмалар. Эллиптик ва доиравий қутбланган ёруғликни олиш ва уни текшириш

Қутбланган тўлқинлар интерференцияси

Қутбланган тўлқинлар когерентлиги. Агар оптик ўққа параллел қилиб кесилган кристал пластинкага нормал тарзда табиий ёруғлик нормал йўналтирилса, у ҳолда пластинкадан ўзаро ортогонал қутбланиш текисликларга эга бўлган икки тўлқин чиқади. Табиий ёруғлик – бу бир-бири билан корреляцияланмайдиган алоҳида тўлқинлар дўнгликларини чиқарувчи ёруғлик манбасининг турли хил мустақил атомлари нурланишининг натижасидир. Бу дўнгликлар кристалда оддий ва ғайриоддий тўлқинларни вужудга келтиришда қатнашади. Бироқ, алоҳида дўнгликнинг ушбу икки тўлқинга улуши, умуман айтганда, бир хил эмас. Берилган дўнгликнинг қутбланиш текислиги билан тўлқиннинг қутбланиш текислиги орасидаги бурчак қанча кичик бўлса, бу улуш шунча катта бўлади.

Бошқача айтганда, оддий ва ғайриоддий тўлқинлар, асосан, табиий ёруғлик таркибига кирувчи турли хил дўнгликлар томонидан ҳосил бўлади. Шунинг учун бир ўқли кристалда тарқалувчи ва ундан чиқувчи оддий ва ғайриоддий тўлқинлар нокогерентдирлар.

Бироқ, ушбу тўлқинларни когерент тўлқинга айлантириш мумкин. Бунинг учун табиий ёруғлик йўлига кристалл пластинка олдида қутблагич ўрнатилади. Унинг ўтказиш текислиги кристалнинг оптик ўқи билан қандайдир 0 бурчакни ташкил этади (одатда =45˚ бўлади). Бу ҳолда ҳар бир дўнглик тебранишлари оддий ва ғайриоддий тўлқинлар орасида ажраладилар. Айнан мана шунинг учун ва тўлқинлар когерент бўладилар – интерференция учун зарурий шартдир.

Қутбланган тўлқинлар интерференцияси. Юқорида айтилганлар интерференцияни кузатиш учун етарли эмас. Агар қўшилувчи тўлқинлар ўзаро перпендикуляр текисликларда қутблансалар, интерференцияни кузатиб бўлмайди. Бундан қутулиш учун пластинкадан чиқувчи ёруғлик йўлига яна битта қутблагич ўрнатиш зарур. У ўзаро ортогонал иккита тебранишларни битта текисликка келтиради. Натижада интерференция кузатилади. Унинг натижаси қўшилувчи тўлқинларнинг оптик йўл айирмасига боғлиқ бўлади.

Шундай қилиб, қутбланган тўлқинлар интерференциясини кузатиш схемаси 17.7-расмда қўрсатилгандек бўлиши керак. Бу ерда – одатдаги ёруғлик манбаи, – қутблагич, – бир ўқли кристалл пластинка, – иккинчи қутблагич. Таъкидлаш керакки, ёруғлик манбаи сифатида лазер ишлатилса, лазер қутбланган ёруғлик чиқарганлиги сабабли, қутблагични ишлатмаслик мумкин.

17.7-rasm.

17.8-rasm.

Биз кейинчалик шундай система орқали ўтувчи ёруғликнинг интенсиқлиги ни , қутблагичларнинг ўтказиш текисликлари ва оптик ўқнинг ўзаро ориентациясига боғлиқ бўлган иккита оддий ва амалий жиҳатдан зарур бўлган ҳолларни қараймиз. Олдиндан таъкидлаш керакки, интерференция манзараси қўшилувчи тўлқинларнинг амплитудалари бир хил бўлганда аниқ бўлади. Бизнинг ҳолимизда қутблагичнинг ўтказиш текисликлари ва оптик ўқ орасидаги =45˚ бўлиши керак. Кейинчалик, агар қўшимча равишда махсус айтилмаса, бурчак айнан =45˚ қийматга тенг деб тахмин қилинади.

Энди биз икки хусусий ҳолни қараймиз: биринчи ҳолда, ҳар иккала қутблагичларнинг ўтказиш текисликлари бир-бири билан параллел (), иккинчи ҳолда эса улар ўзаро перпендикуляр (. Кейинги ҳолда қутблагичлар айқашган дейдилар. Ҳар иккала ҳол ҳам 17.8-расмда кўрсатилган, бу ерда ёруғлик расмлар текисликларига перпендикуляр тарқаладиди.