КОНИ́ЧЕСКАЯ РЕФРА́КЦИЯ

КОНИ́ЧЕСКАЯ РЕФРА́КЦИЯ, осо­бый вид пре­лом­ле­ния све­та в дву­ос­ных кри­стал­лах, на­блю­дае­мый при сов­па­де­нии на­прав­ле­ния све­то­во­го лу­ча с к.-л. оп­тич. осью кри­стал­ла: оп­тич. осью вол­но­вых нор­ма­лей (би­нор­ма­лью) или лу­че­вой оп­тич. осью (би­ра­ди­а­лью) (см. Кри­стал­ло­оп­ти­ка). При К. р. ка­ж­дый та­кой луч рас­па­да­ет­ся на бес­ко­неч­ное чис­ло лу­чей, на­прав­лен­ных по об­ра­зую­щим ко­ну­са, вер­ши­на ко­то­ро­го на­хо­дит­ся в точ­ке па­де­ния лу­ча на грань. Тео­ре­ти­че­ски К. р. пред­ска­за­на в 1832 У. Р. Га­миль­то­ном, экс­пе­ри­мен­таль­но об­на­ру­же­на англ. фи­зи­ком Х. Ллой­дом в 1833.

Раз­ли­ча­ют внут­рен­нюю и внеш­нюю К. р. На­прав­ле­нию би­нор­ма­ли со­от­вет­ст­ву­ет ко­нус лу­че­вых век­то­ров (ко­нус внут­рен­ней К. р.). На­прав­ле­нию би­ра­диа­ли со­от­вет­ст­ву­ет ко­нус вол­но­вых век­то­ров (ко­нус внеш­ней К. р.).

Схемы наблюдения внутренней (а) и внешней (б) конической рефракции. Чёрточками показаны направления колебаний вектора электрич. индукции в плоскости рисунка, точками – перпендикулярно рисунку.

Внут­рен­нюю К. р. мож­но на­блю­дать, ес­ли на ниж­нюю грань пла­стин­ки, вы­ре­зан­ной пер­пен­ди­ку­ляр­но би­нор­ма­ли $O_1 O$, по­слать в её на­прав­ле­нии не­по­ля­ри­зо­ван­ный па­рал­лель­ный пу­чок лу­чей, про­шед­ший че­рез уз­кое от­вер­стие $O_1 $ в эк­ра­не $W$ (рис., а). Пу­чок бу­дет рас­хо­дить­ся из $O_1 $ 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 К. р. че­рез уз­кое от­вер­стие S в ниж­ней гра­ни пла­стин­ки про­пус­ка­ют схо­дя­щий­ся пу­чок лу­чей в на­прав­ле­нии, близ­ком к би­ра­диа­ли $SS_1 $ (рис., б). Про­ти­во­по­лож­ную по­верх­ность пла­стин­ки за­кры­ва­ют диа­фраг­мой с от­вер­сти­ем, из ко­то­ро­го бу­дут вы­хо­дить плос­ко­по­ля­ри­зо­ван­ные лу­чи, об­ра­зую­щие по­лый све­то­вой ко­нус с вер­ши­ной $S_1 $, даю­щий на эк­ра­не свет­лое коль­цо.

К. р. ис­пы­ты­ва­ют толь­ко те лу­чи, на­прав­ле­ния ко­то­рых стро­го сов­па­да­ют с би­нор­ма­лью или би­ра­ди­а­лью. Ис­поль­зуе­мые в экс­пе­ри­мен­те пуч­ки име­ют ко­неч­ную уг­ло­вую апер­ту­ру, по­это­му мно­го­числ. 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 ко­нич. реф­рак­ции.