Legfontosabb tudomány

Kettős refrakciós optika

Kettős refrakciós optika
Kettős refrakciós optika

Videó: Optikai alapismeretek #18: Fénytörés 2024, Lehet

Videó: Optikai alapismeretek #18: Fénytörés 2024, Lehet
Anonim

A kettős refrakció, más néven kettős törés, optikai tulajdonság, amelyben az anizotróp közegbe belépő nem polarizált fény egyetlen sugara két sugárra oszlik, és mindegyik eltérő irányba halad. Az egyik sugarat (úgynevezett rendkívüli sugarat) a közegen áthaladó szögben meghajolják vagy refraktálják; a másik sugarat (úgynevezett rendes sugarat) változatlanul halad át a közeg.

sugárzás: kettős fénytörés

Kettős refrakció során a fény belép egy kristályba, amelynek optikai tulajdonságai különböznek a kristály két vagy több tengelye mentén. Amit megfigyeltünk

A kettős törés megfigyelhető két anyag, az üveg és a kalcit összehasonlításával. Ha egy ceruzajelet rajzolnak egy papírlapra, majd egy üvegdarabkal lefedik, csak egy kép lesz látható; de ha ugyanazt a papírt egy kalcitdarab borítja, és a kristály egy meghatározott irányba van orientálva, akkor két jel lesz látható.

Az ábra a kettős törés jelenségét mutatja egy kalcit kristályon keresztül. Látható, hogy egy beeső fénysugár megoszlik a szokásos CO és a rendkívüli CE fénysugárként, amikor a kristályfelületre lép a C hőmérsékleten. Ha a beeső fénysugár optikai tengelyének mentén lép be a kristályba, a fénysugár nem oszlik meg.

Kettős refrakció esetén a normál és a rendkívüli sugár polarizálódik síkokban, amelyek egymással merőlegesen szögben rezegnek. Ezenkívül a rendes sugár törésmutatóját (egy szám, amely meghatározza az egyes közegekre jellemző hajlási szöget) minden irányban állandónak kell tekinteni; a rendkívüli sugár törésmutatója a megtett iránytól függ, mivel olyan komponensek vannak, amelyek párhuzamosak és merőlegesek a kristály optikai tengelyére. Mivel a közegben a fényhullámok sebessége megegyezik a vákuumban levő sebességükkel, osztva az adott hullámhosszra vonatkozó törésmutatóval, a rendkívüli sugár gyorsabban vagy lassabban mozoghat, mint egy rendes sugár.

Az összes átlátszó kristály, a köbös rendszer kivételével, amely rendszerint optikailag izotróp, kettős refrakciós jelenséget mutat: a kalcit mellett néhány ismert példa a jég, csillám, kvarc, cukor és turmalin. Más anyagok különleges körülmények között kettős sérüléssé válhatnak. Például a hosszú láncú molekulákat tartalmazó oldatok kettős fénytörést mutatnak, amikor folynak; ezt a jelenséget streaming kettős törésnek hívják. A hosszú láncú polimermolekulákból felépített műanyagok is kétszer törőképessé válhatnak, ha azokat összenyomják vagy feszítik; ezt a folyamatot fotoelasztikusságnak nevezik. Egyes izotrop anyagok (pl. Üveg) mágneses vagy elektromos mezőbe helyezve vagy külső stressz hatására kettős törést mutathatnak.