No.2
- 回答日時:
>もともと光って、波が水平・垂直で分かれているんですが、
物理的にはわかれていません。
人間の都合で分けて記述することができると言うほうが正しいです。
事実、空気中など等方的な媒体中では、座標軸を適切な方向に設定することで、任意の方向の二つの成分に分解できます。電場成分の方向は一意には決まりません。
>それぞれが複屈折を起こして
違います。
複屈折媒体中では、元々一つの光線が速度のちがう二つの直線偏光になります。
入射光を記述する座標系を複屈折媒体の都合にあわせて(正しい用語を使えば屈折率楕円体断面の主軸方向に合わせて)やれば、垂直成分、水平成分と称しているもの(ジオメトリーによってはこの用語は適切ではなくなる)がそれぞれ速度の異なる直線偏光になります。
No.1
- 回答日時:
複屈折性の媒質の中に点光源を置いて発光させたとき、
光が球状に広がっていくのが常光線、回転楕円状に広がっていくのが異常光線。
常光線はどの方向に進んでも屈折率が等しいので全ての方向に同じ速さで進み、その波面が球になります。
異常光線は方向によって屈折率が変わるので方向によって速さが変わり、回転楕円体になります。
※ 光の速さvと屈折率nの関係は、v = c/n (cは真空中の光速)
この球と回転楕円体をあわせたものは一般には4次曲面で光線速度面と呼ばれています。
なので、常光線と異常光線が同じ方向に進んでいるとすると二つの速度の異なる光線が同時に存在することになりますが、その速度の違いが何によって生じるかというと、
>光の横波の中の垂直方向の波と水平方向の波の屈折率が異なることですよね。
ということ、つまり振動方向によって屈折率が異なることが原因です。ですが、
>複屈折って、波が2つに分かれることじゃなくて、
これは間違いで、実際に波が二つにわかれます。文字が二重にみえるのはこれが原因です。(図左)
光線を空気中からガラスなどに入射すると屈折が生じ屈折の法則が成立するのは当然知っていると思いますが、ガラスではなく複屈折性のもの(たとえば結晶性の方解石)に入射しても屈折は生じます。この際、常光線は光線速度面が球なので等方性のガラスなどに入射した場合と同じ屈折の法則に従います。ところが、異常光は光線速度面が回転楕円体であるために屈折はしますが屈折の法則に従いません。(だから‘異常’なのですね。)このため屈折角が常光線とは異なり、光線は二本に分裂します。(図右)
>常光、異常光はいつ現れるのですかね。。。。
当然、複屈折性の媒質に入ったときです。
この回答への補足
ご回答ありがとうございます。もともと光って、波が水平・垂直で分かれているんですが、それぞれが複屈折を起こして、複屈折媒質中では波の数が複屈折の影響で水平方向に2本分かれて、垂直にも2本に分かれるのですか?
くどくてすみません。
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