Опыт визуального определения направления вращения плоскости поляризации света в гиротропных монокристаллах средней категории

При исследовании и применении кристаллов средней категории необходимо учитывать анизотропию их свойств, в частности оптическую анизотропию. Одним из проявлений оптической анизотропии является вращение плоскости поляризации (эффект гиротропии), которое наблюдается в направлении оптической оси таких кристаллов. Плоскость поляризации света может вращаться как по часовой стрелке, так и против неё. Для определения направления вращения плоскости поляризации могут быть использованы простые визуальные методы, основанные на исследованиях образцов в сходящемся поляризованном свете — наблюдения коноскопических фигур. В общем случае вид коноскопических фигур зависит от взаимного положения поляризаторов, длины волны света в системе, среза монокристалла, перпендикулярно к которому распространяется свет, толщины образца и величины двулучепреломления. Направление вращения плоскости поляризации можно определить по изменению вида коноскопической фигуры образца гиротропного кристалла, вырезанного перпендикулярно к оптической оси: изменение цвета центрального пятна при вращении анализатора, погасание центрального пятна при наблюдении коноскопической фигуры с использованием светофильтров, направление движения колец в монохроматическом свете, наблюдение фигур Эри. Коноскопическая картина в виде фигур Эри (четырехходовая спираль) возникает при наблюдении в сходящемся поляризованном свете комбинации из двух наложенных друг на друга образцов гиротропных кристаллов, вырезанных перпендикулярно к оптической оси, вращающих плоскость поляризации света в противоположных направлениях. Для использования этого метода необходим известный образец гиротропного кристалла, вырезанного перпендикулярно к оптической оси. По опыту работы в нашей лаборатории «Монокристаллы и заготовки на их основе» (НИТУ «МИСиС»), наиболее простым, оперативным и однозначным визуальным методом определения направления вращения плоскости поляризации является наблюдение фигур Эри.

1. Шаскольская М.П. Кристаллография. М.: Высшая школа; 1976. 391 с.

2. Блистанов А.А. Кристаллы квантовой и нелинейной оптики. М.: МИСиС; 2000. 432 с.

3. Цернике Ф., Мидвинтер Дж. Прикладная нелинейная оптика / пер с англ. Б.В. Жданова, Н.И. Коротеева. М.: Мир; 1976. 261 с.

4. Гурзадян Г.Г., Дмитриев В.Г., Никогосян Д.Н. Нелинейно-оптические кристаллы. Свойства и применения в квантовой оптике. М.: Радио и связь, 1991. 160 с.

5. Nikogosyan D.N. Nonlinear optical crystals: a complete survey. NY, USA: Springer Science and Bisness Media, Inc; 2005. 429 р.

6. Сонин А.С., Василевская А.С. Электрооптические кристаллы. М.: Атомиздат; 1971. 328 с.

7. Блистанов А.А., Бондаренко В.С., Шаскольская М.П., Чкалова В.В. Акустические кристаллы / под ред. М.П. Шаскольской. М.: Наука; 1981. 632 с.

8. Иона Ф., Ширане Д. Сегнетоэлектрические кристаллы / пер. с англ. Л.А. Фейгина, Б.К. Севастьянова. М.: Мир; 1965. 555 с.

9. Рез И.С., Поплавко Ю.М. Диэлектрики: основные свойства и применения в электронике. М.: Радио и связь; 1989. 288 с.

10. Мэзон У. Пьезоэлектрические кристаллы и их применение в ультраакустике / пер. с англ. М.: Издательство иностранной литературы; 1952. 448 с.

11. Шарапов В.М., Мусиенко М.П., Шарапова Е.В. Пьезоэлектрические датчики. М.: Техносфера; 2006. 628 с.

12. Новик В.К., Гаврилова Н.Д., Фельдман Н.Б. Пироэлектрические преобразователи. М.: Советское радио; 1979. 176 с.

13. Физический энциклопедический словарь / гл. ред. А.М. Прохоров. М.: Советская энциклопедия; 1984. 944 с.

14. Переломова Н.В., Тагиева М.М. Кристаллофизика. М.: Издательский Дом НИТУ «МИСиС»; 2013. 407 с.

15. Физическая энциклопедия. В 5 т. Т. 1 Ааронова–Бома эффект – Длинные линии / гл. ред. А.М. Прохоров. М.: Советская энциклопедия; 1988. 704 с.

16. Федоров Ф.И. Теория гиротропии. М.: Наука и техника, 1976. 456 с.

17. Меланхолин Н.М. Методы исследования оптических свойств кристаллов. М.: Наука; 1970. 156 с.

18. Шубников А.В. Основы оптической кристаллографии. М.: Издательство Академии наук СССР; 1958. 205 с.

19. Константинова А.Ф., Гречушников Б.Н., Бокуть Б.В., Валяшко Е.Г. Оптические свойства кристаллов. Минск: Навука i тэхнiка; 1995. 303 с.

20. Калдыбаева К.А., Константинова А.Ф., Перекалина З.Б. Гиротропия одноосных поглощающих кристаллов. М.: Институт социально-экономических и производственно-экологических проблем инвестирования. 2000. 294 с.

21. Kozlova N.S., Goreeva Zh.A., Zabelina E.V. Testing quality assurance of single crystals and stock on their base. Proc. 2nd Inter. Ural Conf. on Measurements (UralCon). 16–19 октября. 2017 г. USA: IEE Xplore; 2017:15–22. https://doi.org/10.1109/URALCON.2017.8120681

22. Борн М., Вольф Э. Основы оптики / пер. с англ. М.: Наука; 1973. 713 с.

23. Кларк Э.Р., Эберхардт К.Н. Микроскопические методы исследования материалов / пер с англ. С.Л. Баженова. М.: Техносфера; 2007. 371 с.

24. Акимов Б.А., Александров В.В., Александровский А.Л., Берман И.В. Физика твердого тела. М.: Издательство МГУ; 1983. 295 с.

25. Шишловский А.А. Прикладная физическая оптика. М.: Физматгиз; 1961. 822 с.

26. Забелина Е.В. Неоднородности в кристаллах лантан-галлиевого танталата и их влияние на оптические свойства: дисс. … канд. физ.-мат. наук. М.: НИТУ «МИСиС»; 2018. 150 с.