Жары сулесіні осарланып сынуы. Николь призмасы.

Поляризацияланан жары алуды бір тсілі сулені

осарланып сыну былысына негізделеді. Нрсені

исландия шпаты арылы араанда оны кескіні

осарланып крінеді. Мысалы исландия шпатын майда жазылан ріптерді стіне ойанда(5-сурет) бір ріп екеу болып осарлана крінеді. Мны себебі: исландия шпатына енген жары сулесі сынып, екіге жіктеледі де, сырта осарланып екі суле шыады. Бл былыс сулені осарланып сынуы деп аталады. Жары осылайша бірсыпыра кристалдардан, мысалы, кварцтан, турмалиннан т.с., жалпы айтанда анизотроп заттардан ткенде осарланып сынады. Біра турмалин кристалыны сыртына бір ана суле шыады, йткені екінші суле— турмалинні ішінде толы жтылады.

Николь призмасы - кпке танымал йектік призмаларды бірі, ерекше сулені ткізеді; исланд шпатынан жасалады; арнаулы жазы бойымен екіге блініп, Канада зомзамы арылы бір-біріне айтадан жапсырылан млдір тсті кальцит кристалынан трады. Жары сулесі призмаа енген уаытта бір-бірінен ажыраан екі сулеге жіктеледі; кальцит кристалыны бірінші сулеге тиесілі сыну крсеткіші 1,53—1,54 шамасында (бл млшер канада зомзамыны осы крсеткішімен парапар), ал екінші крсеткіші — 1,658 боландыктан бірінші суле канада зомзамынан ешбір кедергісіз тіп кетеді де, ажыраан (жекеленген) жары сулесін туындатады, ал екінші суле аталан канада зомзамынан толытай шаылып, кері айтады (толытай ттылады). Николь призмасыны жары сулесін ажырату станымы осы механизмге негізделген. Ажыратыш микроскопта екі николь призмасы орналасан, оны біріншісін ажыратыш, ал екіншісін анытаыш немесе талдауыш деп атайды; бл екі призма кмегімен ажыраан жары сулелеріні тербеліс жазытыына тн баыттар бір-біріне 90°-а айырма берген жадайда никольдер июласан трде деп есептелінеді.

Сулені осарланып сынуын зерттеу шін исландия шпаты колайлы. Ол жмса, ромбоэдр формалы болып оай жарылады(6-сурет).

Оны шектеуші параллелограмдарды доал брышы 101°52' сйір брышы 78°52' болады.

Осы ромбоэдрді ш ыры тйіскен нктеде райысы 101° 52' ш жазы брыш тзіледі; ромбоэдрді мндай тбесіндегі денелік брыш доал болады. Ромбоэдрді арама-арсы жатан осындай екі доал брышын жаластыратын тзуді баыты бойынша тскен жары сулелері исландия шпатында осарланып сынбайды. Бл баыт оптикалы ось деп аталады. Исландия шпаты, турмалин, кварц апатит, циркон сияты кристалдарда суле осарланып сынбайтын осындай баыт біреу аа болады. Сондытан мндай кристалдар бір осьті кристалдар деп аталады. Ал гипс, слюда, топаз сияты кристалдарда жары сулесі екі баытта осарланып сынбайды, демек блар екі осьті кристалдар болып табылады. Кристала тскен суле мен суле тскен нктеден тетін оптикалы ось арылы тетін жазыты кристалды лы имасы немесе лы жазытыы деп аталады. Исландия шпаты кристалынь сырты бетіне перпендикуляр баытта тскен монохромат суле сынып екі сулеге жіктеледі (7 а-сурет), оларды біреуіні исландия шпаты ішіндегі баыты згермейді, баыты жазы бетке тік тскен кдімгі сулені баытындай болады, сондытан бл суле кдімгі суле (ысаша 0¹) делінеді; екіншісіні баыты згереді, сондытан ол згеше суле (ысаша е¹) деп аталады. згеше суле исландия шпатынан шыанда сынады да кдімгі сулемен параллель болып таралады. Зерттей келгенде бл сулелерді екеуі де толы поляризацияланан болып шыты; кдімгі суле кристалды лы имасында, згеше суле лы имаа перпендикуляр жазытыта поляризацияланан, яни кдімгі суле электр векторы кристалды лы имасына перпендикуляр жазытыта тербеледі, згеше сулеге тн электр векторы кристалды лы имасы жазытыында тербеледі.

Егер параллель сулелер шоы исландия шпаты кристалыны сырты бетіне клбей тссе(7б-сурет), онда пайда болан кдімгі жне згеше сулелер кристалдан шыанда сынады. Бл сулелерді тсу жне сыну брыштарын лшеп, оларды райсысына сйкес исландия шпатыны сыну крсеткішін табуа болады.

Жары сулесіні осарланып сыну теориясын алаш(1690 ж.) Гюйгенс сынып, оны кейін(1822 ж.) Френель біраз дамытты. Бл теория бойынша кристала, мысалы, исландия шпатына жары толыны енгенде сол кристалды ішінде екі трлі толын таралады, оларды біреуі— барлы жаа бірдей жылдамдыпен таралатын кдімгі сулелер толыны, оларды штарыны геометриялы орыны сфера бет болады; екіншісі—таралу жылдамдыы траты емес кристалды осіне атысты алынан баыта байланысты згеріп отыратын згеше сулелер толыны оларды штарыны геометриялы орыны айналыс эллипсоид беті болады. 8-суретте исландия шпатында пайда болатын кдімгі жне згеше толындар толынды беттеріні имасы кескінделген. Мндаы А шебері— кдімгі толын бетіні имасы; В эллипсі— згеше толын бетіні имасы, мнда эллипсоидты ыса жарты осі сфералы бетті радиусына дл келеді.

Мысалы, исландия шпаты.кристалыны сырты MN жаына (9-сурет) жарыты параллель сулелеріні шоы клбей тскен болсын. Кристалды OO ' оптикалы осі оны сындырыш жаы мен иаш брыш тзіп орналасан жне ол жарыты тусу жазытыында жатан болсын. Жарыты шеткі сулесі MN жазытыына жеткен кездегі жарыты толкынды бетіні алпы AB мен кескінделінсін. Сонда А нктесінен екі трлі жылдамдыпен екі элементар толын таралады. Оларды біреуі кристалды лы имасына перпендикуляр баытта тербеледі, барлы жаа бірдей жылдамдыпен таралады, сондыктан оны беті сфералы бет болады. Бл кдімгі сулеге тн

толын беті болып табылады. Шеткі S₂ суле, яни толынды бетті В нктесі, MN жазытыыны С нктесіне жеткенде А-дан шыан кдімгі суле толыныны беті радиусы AD-а те сфералы бет болады; онымен чертеж жазытыы нктелермен кес-кінделген шебер бойымен иылысады. Енді С нктесі арылы сфераа жанама етіп CD жазытыын жргізсек, сонда кдімгі сулелер С толынды бетке перпендикуляр АО баытта таралады. Кристалды А нктесінен шыан екінші жары толыны кристалды лы имасы жазытыында тербеледі, трлі жаа трліше жылдамдыпе таралады, сондытан бл толынны беті айналыс эллипсоидыны бетіндей болады. Бл— згеше сулеге сай толын. Онымен чертеж жазытыы нктелермен кескінделген эллипс бойымен иылысады. Бл эллипсті лкен осі исландия шпаты кристалыны 00' оптикалы осіне перпендикуляр. Енді С нктесі арылы осы зллипсоида жанама етіп CEжазытыын жргізсек, сонда згеше сулелер A_е баыты бойынша таралады, ол СЕ толынды бетке перпендикуляр емес. Енді жары шоы исландия шпатыны сырты MN жаына перпендикуляр баытта тскен болсын(10-сурет). Кристалды OO' оптикалы осі оны сындырыш бетіне параллель орналасан жне жарыты тсу жазытыында жатан болсын.

Сонда жарыты шеткі S₁ жне S₂ сулелері тскен А жне В нктелерінен екі-екіден элементар толындар таралады. Осы екі нктеден бір мезгілде, таралан кдімгі толындарды сфералы толын беттеріне орта СО жанама жазыты брылмай таралан кдімгі сулелерге тн толынды бет болады. Сол нктелерді райсысынан бір мезгілде таралан згеше толындарды айналыс зллипсоидтары беттеріне орта Е жанама жазыты згеше сулелерге тн толынды бет болып табылады.

згеше сулені кристалды ішінде таралу баыты толынды бетке перпендикуляр емес, сондытан бл сулені тсу брышы синусыны сыну брышы синусына атынасы траты шама болмайды, басаша айтанда згеше суле жарыты изотроп орталар шекарасында сыну заына баынбайды.