Bilim sohasi

7.27-rasm. Kristall ichida oddiy (o) va oddiymas (e) nurning sinib o’tishi

7.28-rasm. Kristall ichida yorig’lik frontini hosil bo’lishi a) musbat va b) manfiy kristall uchun

Qo‘sh nur sindirish yuz bermaydigan va ikkala oddiy va oddiymas nur bir xil tezlik bilan tarqaladigan yo‘nalishlarga kristallning optik o‘qlari deyiladi (25.7-rasmda punktir). Agar bunday yo'nalish bitta bo‘lsa, bu kristallar bir o‘qli deyiladi. Bu xildagi kristallarga islandiya shpati (kaltsiy karbon oksidning bir turi CaCO, geksagonal sistema kristallari), kvars, turmalin (murakkab alumosilikat, trigonal sistema kristallari) va boshqalar kiradi. Optik o‘q va tushuvchi nur orqali o’tuvchi tekislik bosh tekislikdir. Oddiy nurning tebranishlari bosh tekislikka perpendikular, oddiymas numiki – bosh tekislikda yotadi, ya'ni bu nurlar o‘zaro perpendikular tekisliklarda qutblangan bo'ladi.

Qo‘sh nur sindirish elektromagnit to'lqinlaming anizatrop muhitlarda tarqalish xususiyatlari tufayli vujudga keladi: elektronlarning majburiy tebranish amplitudalari bu tebranishlarning yo‘nalishlariga bog’liq bo’ladi.

Oddiy va oddiymas nurlarning kristallar ichidagi yo’llarini to'lqin sirtlar yordamida ko‘rgazmali tasvirlash mumkin. Kristall ichida yorug'lik chaqnovi ro‘y berib, har tomonga ikkita – oddiy va oddiymas to‘lqinlar tarqaladi deb faraz qilaylik. Biror paytda ularning to‘lqin sirtlari 25.8- rasmda ko‘rsatilgan vaziyatni egallaydi (a – musbat, b – manfiy kristallar uchun). Sferalar barcha yo‘nalishlar bo'yicha bir xil ₀ tezlikka ega bo‘lgan oddiy to‘lqinlarga tegishli bo‘lib, ellipsoidlar  tezliklari yo‘nalishga bog'liq bo‘lgan oddiymas to‘lqinlargategishlidir. Oddiy va oddiymas to‘lqinlaming tezligi 00 ' optik o‘qlar bo‘ylabbir xil bo‘lib,

₀ = c /n₀(7.36)

ga teng, bu yerda n₀ — oddiy nurning sindirish ko‘rsatkichi bo‘lib, u har xilkristallar uchun har xil qiymatga ega bo‘ladi.

Musbat kristallar uchun ₀ manfiy kristallar uchun _e₀. Optik o‘qqaperpendikular yo'nalishlarda oddiy va oddiymas to'lqinlarning tezliklari bir-biridanko‘proq farq qiladi, bu yo‘nalishlar uchun oddiymas nurning n – sindirishko'rsatkichi kiritiladi. Islandiya shpati (manfiy kristall) n₀= 1,6585, n=1,4864;kvars uchun (musbat kristall) n₀ = 1,5442, n_e = 1,5533 ga teng (bu qiymatlar=859,3 nm bo‘lgan natriyning sariq chizig‘i uchun keltirilgan).

Qo‘sh sindiruvchi kristallar bevosita qutblagich sifatida ishlatilmaydi, chunkioddiy va oddiymas nurlar dastalari juda kam ajralgan yoki hatto , bir-biriniqoplagan bo'ladi. Lekin bunday kristallardan maxsus qutblagich prizmalaryasaladi.

Eng ko‘p tarqalgan U.Nikol taklif qilgan prizmani (Nikol prizmasi yokioddiygina nikol) ko‘rib chiqamiz.

Nikol diagonali bo‘yicha kesilib, kanada balzami¹K bilan yopishtirilganIslandiya shpatidan yasalgan prizmadir (7.29- rasm). Uning uchun n = 1,550,bu qiymat oddiy va oddiymas nurlaming sindirish ko‘rsatkichlari orasida yotadi.Prizma burchaklari qiymatlarini mos ravishda tanlab, oddiy nur (o) ning kanadabalzami chegarasida to‘la ichki qaytishini ta’minlash mumkin. Bu holda qaytuvchinur pastki qoraytirilgan yoqda yutiladi. Oddiymas nur (e) nikoldan pastki qirragaparallel bo'lib chiqadi.

T


7.29-rasm. Nikol prizmasi
urmalin, gerapatit (yod – xinin gugurt oksidi) va ba’zi boshqa kristallardanyasalgan qutblagichlar boshqacha prinsipga asoslangan, ular qo‘sh nur sindirishbilan bir qatorda yana nurlardan birini ikkinchisidan ko‘ra ko‘proq yutish(dixroizm) xossasiga egadir. Jumladan, qalinligi 1 mm ga yaqin turmalinplastinkada oddiy nur amalda butunlay yutiladi va chiquvchi yorug’lik yassiqutblangan bo‘ladi.

Mayda gerapatit kristallchalaridanselluloid plyonka ustida ancha kata yuzalar hosil qilinadi. Ularni oriyentatsiyalashuchun elektr maydonidanfoydalaniladi. Bunday qurilmalar(polaroidlar) qutblagichlar (analizatorlar)sifatida ishlashi mumkin.

Turmalin va qutblagichlaming nikolga nisbatan asosiy kamchiligi ularningspektral xarakteristikalarining yomonligidadir. Oq yorugiik bunday qutblovchiqurilmalardan o‘tgach bo‘yaladi, shu vaqtda nikol kabilar spektrning ko’rishqismi uchun tiniq.

Polyaroidlarning afzalligi ular sirtining kattaligidir, bu esa keng yorug‘likdastalaridan foydalanish imkonini beradi.

Kristalning anizotropligi oddiy va g‘ayrioddiy (oddiymas) to‘lqinlarning tarqalish tezligida turlicha namyon bo‘ladi. Oddiy nurning tarqalish tezligi c₀ kristall yo‘nalishiga bog‘liq bo‘lmasada, g‘ayrioddiy nurning tarqalish tezligi c_e optik o‘q (bu o‘q bo‘ylab har ikkala nur tezligi bir xil) yo‘nalishidan og‘gani sayin katta farqlana boradi va optik o‘qqa perpendikulyar yo‘nalishda o‘zining maksimal qiymatiga yetadi.

G‘ayrioddiy nur tezliging yo‘nalishga bog‘liqligi kristalning anizotropiyasiga bog‘liqdir. Bu esa anizotrop kristallarda turli yo‘nalishlarda _x va _y lar har xil bo‘lishi mumkinligi hamda sindirish ko‘rsatkichlari (_{ }, _{ }) ham har xil bo‘lishini bildiradi va yo‘nalishga bog‘liqligini ko‘rsatadi. Bir o‘qli kristallar oddiy nurning sindirish ko‘rsatkichi n₀=c/c₀ va optik o‘qqa perpendikulyar g‘ayrioddiy nurning sindirish ko‘rsatkichi n_e=c/c_e lari bilan xarakterlanadilar. Jadvallarda n₀ va n_e ning aynan shu qiymatlari keltiriladi. Quyidagi jadvalda =0,55 mkm to‘lqin uzunligidagi yorug‘lik uchun bu qiymatlar quyidagicha bo‘ladi:

Kristall	n0	ne
Island shpati	1,66	1,49	0,17
Kvarts	1,545	1,554	0,009