Особенности распространения света в среде определяются интерференцией первичной и вторичной волн, излучаемых молекулами вещества в результате их электронной поляризации под действием электрического поля световой волны. Поэтому оптические свойства среды полностью характеризуется электрическими свойствами молекул (атомов, ионов), их взаимным расположением и взаимодействием друг с другом. Если молекулы электрически изотропны, то их свойства (поляризуемость) не зависят от направления; если анизотропны - зависят.
Оптическая анизотропия кристалла может быть обусловлена как электрической анизотропией образующей его частиц, так и анизотропией поля сил взаимодействия между частицами.
Анизотропность этого поля зависит от степени симметрии решётки кристалла. Изотропнны только кристаллы, имеющие кубическую решётку (например, NaCl).
Будем рассматривать кристалл как однородную среду
Оптическая анизотропия немагнитных кристаллов является следствием анизотропии их относительной диэлектрической проницаемости.
рис. 3.4.6 Рассмотрим оптически однородную среду, которая не поглощает электромагнитные волны и оптически неактивна.
проведём из точки О по всем направлениям радиусы-векторы ,
где - значение диэлектрической проницаемости в данном направлении. Поверхность, проходящая через концы радиусов - векторов , имеет форму эллипсоида и называется оптической индикатрисой среды. Оси симметрии этого эллипсоида взаимно перпендикулярны и определяют три главных направления в среде.
Линейно поляризованная плоская монохроматическая волна в анизотропной среде характеризуется двумя тройками векторов: () и ().
Векторы и лежат в одной плоскости, перпендикулярной вектору , вектор - скорость распространения волновой поверхности вдоль нормали к ней, .
Скорость называется нормальной скоростью волны.
Скорость - лучевая скорость волны, она совпадает по направлению с вектором Пойтинга и равна скорости переноса энергии волной, причем
,
Скорость в направлении вектора :
где n - абсолютный показатель преломления среды для волны с заданным направлением вектора . ... остальная часть текста, формулы, таблицы, изображения скрыты