27.12.2020

Энантиоморфизма в оптических свойствах кварца


При описании энантиоморфизма в оптических свойствах кварца чаще всего пользуются правилом Бийо. Это правило в конечном счете идентично морфологическому правилу Вейсса. Бийо обнаружил, что кварц вращает плоскость поляризации света, проходящего параллельно оптической оси, либо в правую, либо в левую сторону (вращение плоскости поляризации открыл еще раньше Aparo в 1811 г.). По правилу Бийо кварц называется правосторонним, если вращение плоскости поляризации происходит по часовой стрелке, когда наблюдатель смотрит через анализатор в направлении источника света. В современных исследованиях применяют вращение по часовой стрелке анализатора; (воображаемая) спираль, воспроизводящая вращение плоскости поляризации по часовой стрелке при прохождении света через кристалл в направлении к наблюдателю, является левосторонней, как и по структурному правилу.

Если используется пластинка правостороннего кварца, вырезанная перпендикулярно оптической оси, то вращение анализатора по часовой стрелке будет приводить к возникновению поляризационных цветов параллельного пучка белого света, сменяющихся в порядке увеличения их светопреломления, или уменьшения по шкале Ньютона, от красного к фиолетовому свету. В проходящем свете в левосторонней пластинке кварца при вращении николя по часовой стрелке наблюдается обратный порядок смены цветов, от фиолетового к красному. В монохроматическом свете при вращении николя вправо или влево соответственно происходит угасание в право- или левостороннем кристалле. В сильно сходящемся пучке белого света или монохроматическом свете концентрические кольца коноскопической фигуры движутся к центру в правосторонней пластинке и к периферии в левосторонней пластинке при вращении анализатора по часовой стрелке. Свои оптические наблюдения Бийо не связывал с морфологией кристаллов, и в действительности он еще не предполагал существования двух морфологически энантиоморфных типов кварца.

Гепшель применил противоположное правило для описания вращения плоскости поляризации. Он рассмотрел оптические явления, возникающие при вращении анализатора, когда наблюдатель смотрит от источника света в направлении его распространения. Направление вращения анализатора, требуемое для получения тех же оптических явлений, что и по правилу Бийо, в этом случае противоположное, что обусловливает и прямо противоположное название группы энантиоморфности. Правило Бийо следует применять потому, что оно было предложено первым и соответствует приемам определения энантиоморфности по морфологическим признакам, а также правилам выявления энантиоморфизма, обычно используемым применительно к эффектам травления, пироэлектрическим и пьезоэлектрическим свойствам.

Правила описания различных проявлении энантиоморфизма кварца в научной и технической литературе часто формулируются нечетко или используются в противоречии одно с другим. Правила Вейсса и Гершеля часто применяются отдельно в отношении морфологических и оптических свойств, при этом между ними не проводится четкого различия. Особенная путаница имеет место в литературе, посвященной описанию упругих и пьезоэлектрических свойств кристаллов кварца. Дополнительные осложнения, возникающие в этом случае, обусловлены тем, что в уравнениях, связывающих упругие и пьезоэлектрические константы правого и левого кварца при одинаковом принятом взаимоперпендикулярном расположении осей, вращение по часовой стрелке принимается с разным знаком — либо положительным, либо отрицательным. В литературе часто приводятся примеры сопоставления этих приемов. Преимущество описания этих свойств на основании правостороннего расположения взаимоперпендикулярных осей координат в правом кварце и левостороннего их расположения в левом кварце заключается в том, что упругие и пьезоэлектрические константы при этом не меняют своих знаков.





Яндекс.Метрика