A jelenség a kettős fénytörés
1669 dán tudós Erasmus Bartholin felfedezte, hogy ha megnézi egy tárgyat egy kristály izlandi pát, bizonyos rendelkezései alapján a kristály és a tárgy látható, csak két kép az objektum. Ezt a jelenséget nevezik a jelenséget a kettős fénytörés.
Magyarázat a természet ez a jelenség adott 1690 Christiaan Huygens az ő „Értekezés a világon.”
A modern értelmezése a következő magyarázatot a természeti jelenségek.
Belépő fény a kettőstörő anyagot két részre van osztva, síkban polarizált, amelyek kölcsönösen merőleges síkokban a gerenda.
Általában ezek a sugarak másképpen oszlanak különböző irányokba.
Mindenesetre kettősen törő anyagból van egy vagy két irányban, amelynek mentén a két gerenda terjednek azonos sebességgel.
Ezek a területek az úgynevezett optikai tengelyek.
Attól függően, hogy a tengelyek száma kettőstörő anyagból osztva egytengelyű és kéttengelyű. Csak azokat az egyirányú kettősen törő anyag.
Fontos, hogy a rezgés iránya a vektorok E síkban polarizált sugarak eredő belül a kettősen törő anyag mindig orientált egy bizonyos módon. Az egyik ilyen rezgések E vektor merőleges arra a síkra, amelyek ellen a beeső fény és az optikai tengely (ez a sík az úgynevezett fő rész). A második - párhuzamosan a fő rész.
A terjedési sebesség ilyen gerendák függ közötti szög a vektor E és az optikai tengellyel.
A sugár a vektorral E. merőleges a fő rész közötti szög E és az optikai tengely nem függ a beesési szögtől. Valamennyi beesési szögek vektor E merőleges az optikai tengellyel.
Ez azt jelenti, hogy bármilyen beesési szög, akkor ez ugyanolyan sebességgel.
Mivel a fény sebessége olyan közegben összefügg a törésmutatója az anyag, eddig a törésmutatója kettőstörő anyagból erre nyaláb is független a beesési szög. Más szóval, a gerenda viselkedik, mint egy izotróp közeg közös.
Ezért nevezik rendes. Ezután a vektort E a rendes ray fogjuk jelölni Eo.
A második sugár nevezik rendkívüli. mivel a (lesz említett továbbiakban Rendkívüli ray vektor E) és az optikai tengely függ a beesési szögtől (lásd. ábra) számára közötti szög az irányvektor A rezgések. Következésképpen, a különböző beesési szögek Ez terjedt különböző sebességgel, és más a törésmutatója, amely általában, figyelemre méltóan.
Legyen egy síkkal párhuzamos lemez kettősen törő anyag leesik síkban polarizált fény.
Azt feltételezzük, hogy a fénysugár merőleges a lemez felületén, és a oszcillálás síkjának a vektor E az optikai tengellyel szöget zár a = 45 °.
Ebben az esetben a fő síkban merőleges a lemez felületén.
Belül a lemez beeső sugár két részre van osztva, síkban polarizált fényt, amelyek közül az egyik polarizált merőleges az optikai tengelyre (a rendes ray), és a második - párhuzamos (rendkívüli ray).
Természetesen, a bejáratnál, hogy a lemez, ezek a sugarak a fázisban.
Belül a lemezt a refraktív indexek ezek a sugarak különböző értékeket (nincs és ne).
Ezért, ha a rendes és rendkívüli sugarak át azonos távolságban (például d - lemezvastagság) belsejében a lemez, akkor már nem lenne fázisban. Ők lesz egy fáziskülönbség Dj, egyenlő ko (nincs d - ne d). Itt ko - hullám száma a vákuum.
Ha a fáziskülönbség a sugarak feltörekvő a lemez lesz a többszöröse 2p vektor E orientáció rezgési síkja nem fog változni. A fény mögött a lemez polarizált, valamint előtte.
Ha a fáziskülönbség is többszöröse páratlan szám p, a vektor E sík az oszcilláció lemezt 90 ° -kal elforgatjuk, de a fény továbbra is síkban polarizált.
Ha a fáziskülönbség egyenlő lenne p / 2, a fény mögött a lemez lenne cirkulárisan polarizált. Plate úgynevezett egy negyed-hullám vastagsága.
A fényáteresztő cirkulárisan polarizált fényt egy második negyed-hullám lemez okozza további adalék fáziskülönbség p / 2. Ennek hatására átalakítása cirkulárisan polarizált fény síkban polarizált, amelynek polarizációs síkja van forgatva 90 ° -kal összehasonlítva a beeső fényt az első lemez *.
A hullám felület a rendes és rendkívüli sugarak különböző alakja.
A rendes sugár természetesen hatálya - a rendes ray terjed minden irányban azonos sebességgel.
A rendkívüli hullám felület ellipszoid - a sebessége eltér a különböző irányokba.
Mivel az optikai tengely mentén, és a rendes és rendkívüli fényhullámok azonos sebességgel, a metszéspontok az optikai tengelyével hullám érintkező felületek.
Tekintsük a természetes fény hullám beeső felületén kettős törő kristály lemez.
Tegyük fel, hogy az optikai tengely párhuzamos a lemez felületén a lemez.
Ray természetes fény, hogy eljusson a pont A. gerjeszti két másodlagos fényhullámok - rendes és rendkívüli.
Az előlapok ahogy az ábrán látható.
A gerendák másodlagos hullámok izgatott között a pontok között az A és B merőleges a hullámvezető felületét rendes és rendkívüli hullámok, amelyek lehet kialakítani a rajz érintőjének a B pont, hogy minden hullám felület által alkotott rendes és rendkívüli sugarak, ami áthaladt a ponton A.
A látható képek építési egyértelmű, hogy a rendes és rendkívüli hullámok szaporító a kristály különböző irányokba. Ez a tulajdonság az alapja számos módszer megszerzésének polarizáló eszközök - elvágva egyik sugár (rendes vagy rendkívüli), meg tudjuk szerezni a polarizált fény síkját.
Összefoglalva, vannak olyan kettősen törő kristályos anyagok, mint a kvarc, izlandi pát.
Ezen túlmenően, a kettősen törő anyag lehet kiegyensúlyozatlan molekulák orientált megrendelt mentén minden irányban. Ez lehet folyadék, és az amorf test, amelyben a tájékozódás molekulák miatt előfordul, hogy a külső hatás (mechanikai stressz, expozíció egy külső elektromos vagy mágneses mezők).