Książka Floriana Ratajczyka jest nowoczesnym podręcznym niklem optyki
ośrodków anizotropowych, poświęconym głównie opisowi stanu polaryzacji
światła, opisowi ośrodków , anizotropowych oraz metodom pomiaru
własności tych ośrodków. Opis polaryzacji światła za pomocą kuli
Poincarego oraz wektorów Jonesa i Stokesa jest szczególnie przydatny do
obliczania zmian stanu polaryzacji światła przechodzącego kolejno przez
wiele elementów dwójłomnych. Przedstawiono syntezę i analizę stanu
polaryzacji światła, identyfikację ośrodków anizotropowych oraz metody
pomiaru wielkości charakteryzujących ośrodek dwójłomny, a więc azymutu
i eliptyczności wektorów własnych, dwójłomności i kąta skręcenia
zarówno w ortoskopowych, jak i konoskopowych wiązkach światła.
Książka jest przeznaczona dla studentów wydziałów fizyki na
uniwersytetach i politechnikach, a także pracowników naukowych i
inżynierów wykorzystujących w pracy mikroskopy i urządzenia
polaryzacyjne.
Spis treści:
Przedmowa
Zestawienie najczęściej używanych oznaczeń, symboli i funkcji
I. Płaska fala świetlna w ośrodku izotropowym
1. Model fali świetlnej w dielektryku izotropowym
2. Matematyczny opis stanu polaryzacji światła
2.1. Metoda trygonometryczna
2.2. Wektor Jonesa
2.3. Macierz koherencji quasi-monochromatycznej fali płaskiej
2.4. Wektor Stokesa
2.5. Kula Poincarego
2.6. Płaszczyzna liczb zespolonych
2.7. Wektor podwójnie zespolony
2.8. Formalne związki między różnymi metodami opisu stanu polaryzacji
3. Niektóre własności płaskiej fali świetlnej w izotropowym ośrodku absorbującym
II. Płaska fala świetlna w ośrodku anizotropowym
4. Anizotropia. Anizotropia optyczna
5. Plaska fala świetlna w liniowo anizotropowym dielektryku. Dwójłomność liniowa
5.1. Tensor względnej przenikalności elektrycznej
5.2. Ogólne własności płaskiej fali świetlnej w liniowo anizotropowym dielektryku
5.3. Równanie normalnych Fresnela
5.4. Elipsoida normalnych
5.5. Równanie Fresnela promieni
5.6. Elipsoida promieni
5.7. Dwupowłokowa figura prędkości promieni
5.8. Dwupowłokowa figura prędkości fazowych
5.9. Związek między dwupowłokowymi figurami promieni i prędkości fazowych
5.10. Przejście fali świetlnej przez płytkę z liniowo dwójłomnego dielektryka
5.11. Refrakcja stożkowa
5.11.1. Refrakcja stożkowa wewnętrzna
5.11.2. Refrakcja stożkowa zewnętrzna
6. Płaska fala świetlna w liniowo dwójłomnym ośrodku absorbującym. Pleochroizm
6.1. Własności ogólne
6.2. Pleochroizm
6.2.1. Dichroizm
6.2.2. Trichroizm
6.3. Przejście fali świetlnej przez płytkę z liniowo dwójłomnego ośrodka absorbującego
7. Płaska fala świetlna w eliptycznie anizotropowym dielektryku. Dwójłomność eliptyczna
7.1. Własności ogólne
7.2. Dwójłomność kołowa
7.3. Przejście fali świetlnej przez płytkę z eliptycznie dwójłomnego dielektryka
III. Ośrodki anizotropowe
8. Ośrodki z anizotropią optyczną naturalną i wymuszoną
8.1. Kryształy
8.2. Ciekłe kryształy
8.3. Dwójłomność postaci
8.4. Dwójłomność wymuszona
8.4.1. Zjawiska piezooptyczne i elastooptyczne
8.4.2. Efekt elektrooptyczny
8.4.3. Efekt magnetooptyczny
IV. Transformacje stanu polaryzacji przez ośrodki anizotropowe
9. Metody obliczania zmian stanu polaryzacji przez płytki dwójłomne
9.1. Macierz Jonesa
9.2. Macierz Muellera
9.3. Kula Poincarego
9.4. Ogólne prawo Malusa
9.5. Zmiana koherencji podczas przechodzenia światła przez płytki fazowe
10. Optyczne elementy dwójłomne i polaryzujące dla światła przechodzącego
10.1. Płytki fazowe liniowe
10.2. Polaryzatory
10.2.1. Polaryzatory foliowe
10.2.2. Polaryzatory pryzmatyczne
10.3. Depolaryzatory
11. Własności transformat Fouriera zmiennych w czasie wektorów stanu polaryzacji, macierzy koherencji i macierzy ośrodków
V. Zastosowanie optyki ośrodków anizotropowych w metrologii
12. Synteza i analiza stanu polaryzacji światła
12.1. Wytwarzanie dowolnego stanu polaryzacji światła
12.2. Analiza stanu polaryzacji światła
13. Pomiar własności optycznych ośrodków anizotropowych w ortoskopowej wiązce światła
13.1.
Metoda odtwarzania uogólnionej macierzy Muellera-Ścierskiego za pomocą
pomiaru natężenia światła i analizy stanu jego polaryzacji
13.2. Wyliczanie własności ośrodka z macierzy Muellera-Ścierskiego
13.3. Metoda wyznaczania własności ośrodków za pomocą kuli Poincarego
13.4. Polaryskopy
13.4.1. Ogólny wzór polaryskopowy
13.4.2. Doskonały polaryskop liniowy
13.4.3. Doskonały polaryskop kołowy
13.4.4. Linie charakterystyczne w polaryskopie. Ocena różnicy dróg optycznych za pomocą barwy światła
13.4.5. Pomiar różnicy dróg optycznych za pomocą analizy widma światła wychodzącego z polaryskopu
13.5. Kompensatory azymutalne
13.5.1. Kompensator Sćnarmonte'a
13.5.2. Kompensacja azymutalna w polaryskopie kołowym
13.5.3. Kompensator Richartza
13.5.4. Kompensator Szivessy'ego
13.5.5. Kompensator Brace'a
13.6. Kompensatory bezpośrednie
13.6.1. Kompensator Soleila
13.6.2. Kompensator Bravais'go
13.6.3. Kompensator Foresta-Palmera
13.6.4. Kompensator Bereka
13.6.5. Kompensator Ehringhausa
13.6.6. Kompensator (pryzmat) Wollastona
13.6.7. Klin polaryzacyjny Wrighta
13.6.8. Kompensator Babineta
13.7. Ośrodki kołowe w wiązce równoległej
13.7.1. Ośrodek kołowy w polaryskopie liniowym
13.7.2. Kompensatory bezpośrednie
13.7.3. Pomiar różnicy dróg optycznych za pomoce analizy widma
13.8. Ośrodki anizotropowe w konoskopowej wiązce światła
13.8.1. Układ pomiarowy, teoria pomiaru
13.8.2. Obraz konoskopowy dielektryków liniowych niedichroicznych
13.8.3. Obraz konoskopowy dielektryków kołowych
13.8.4. Obraz konoskopowy ośrodków dichroicznych
13.9. Filtr Lyota
14. Modulacja stanu polaryzacji światła
14.1. Modulacja azymutu
14.2. Modulacja eliptyczności
14.3. Równoczesna modulacja eliptyczności i azymutu
VI. Aneksy
15. Uwagi o eliptycznej polaryzacji światła
15.1. Rzeczywisty kąt fazowy
15.2. Wektor Poyntinga światła spolaryzowanego
15.3. Eksperyment Younga w świetle spolaryzowanym
16. Pomiar właściwości optycznych ośrodków anizotropowych w ortoskopowej wiązce światła
16.1. Zoptymalizowana metoda pomiaru elementów macierzy Muellera-Ścierskiego ośrodka anizotropowego
16.2. Wyliczenie wektorów Stokesa i właściwości fal własnych z macierzy Muellera-Ścierskiego
17. Modyfikacja kuli Poincarego
18. Natężenie fal własnych
19. Analiza stanu polaryzacji światła oparta na ogólnym prawie Malusa
20. Interferencja fal spolaryzowanych
20.1. Interferencja spolaryzowanych, wzajemnie niekoherentnych wiązek światła
20.2. Interferencja spolaryzowanych, wzajemnie koherentnych wiązek światła
21. Zasada superpozycji przesunięć fazowych
Literatura
Tabele
Skorowidz
