Коническая рефракция

КОНИЧЕСКАЯ РЕФРАКЦИЯ, особый вид преломления света в двуосных кристаллах, наблюдаемый при совпадении направления светового луча с какой-либо оптической осью кристалла: оптической осью волновых нормалей (бинормалью) или лучевой оптической осью (бирадиалью) (смотри Кристаллооптика). При конической рефракции каждый такой луч распадается на бесконечное число лучей, направленных по образующим конуса, вершина которого находится в точке падения луча на грань. Теоретически коническая рефракция предсказана в 1832 У. Р. Гамильтоном, экспериментально обнаружена английским физиком Х. Ллойдом в 1833.

Различают внутреннюю и внешнюю коническую рефракцию. Направлению бинормали соответствует конус лучевых векторов (конус внутренней конической рефракции). Направлению бирадиали соответствует конус волновых векторов (конус внешней конической рефракции).

Внутреннюю коническую рефракцию можно наблюдать, если на нижнюю грань пластинки, вырезанной перпендикулярно бинормали О₁О, послать в её направлении неполяризованный параллельный пучок лучей, прошедший через узкое отверстие О₁ в экране W (рис., а). Пучок будет расходиться из О, в кристалле полым конусом с непрерывно меняющейся линейной поляризацией. На выходе из верхней грани в воздухе образуется световой полый цилиндр, дающий на экране светлое кольцо.

Для наблюдения внешней конической рефракции через узкое отверстие S в нижней грани пластинки пропускают сходящийся пучок лучей в направлении, близком к бирадиали SS₁ (рис., б). Противоположную поверхность пластинки закрывают диафрагмой с отверстием, из которого будут выходить плоскополяризованные лучи, образующие полый световой конус с вершиной S₁, дающий на экране светлое кольцо.

Коническую  рефракцию испытывают только те лучи, направления которых строго совпадают с бинормалью или бирадиалью. Используемые в эксперименте пучки имеют конечную угловую апертуру, поэтому многочисленные лучи, направление которых не совпадает точно с бинормалью и бирадиалью, испытывают обычное двойное лучепреломление, отклоняясь от конуса рефракции внутрь или наружу. Эти лучи дают на экране два ярких кольца, разделённых слабо освещённым кольцом конической рефракции.

Лит. смотри при ст. Кристаллооптика.

А. Ф. Константинова.