Brydning af lys i krystallen

Brydning af lys i krystallen.

Lysstråler, der passerer gennem en beholder fyldt med vand, brydes, hvis de ikke rammer vandoverfladen vinkelret. Jo større lysstrålernes indfaldsvinkel er, jo større er deres afvigelse fra den oprindelige retning. Hvis du sætter en lige stang i vandet, der opstår en illusion, som om det var brudt på det punkt, hvor vandoverfladen kom i kontakt med luft. Dette er også misbedømmelsen af ​​dybden i det klare vand i en strøm eller sø; bunden virker altid tættere end den virkelig er.

Et lignende fænomen kan observeres i glaspladen, hvorigennem en lysstråle føres: det går i stykker, antager den oprindelige retning efter at have forladt pladen. Lys opfører sig på samme måde i en gennemsigtig krystal af et eller andet stof, der krystalliserer i et almindeligt system, f.eks.. i stensalt eller fluoritkrystal, som er optisk isotrope legemer.

I en calcitplade, at være en optisk anisotropisk krop, dvs.. ikke krystalliserer i et almindeligt system, men i en anden, et andet fænomen kan observeres. Strålen af ​​lysstråler i calcit brydes ikke kun, men også opdelt i to bundter, som, når de forlader calcitpladen, løber parallelt med den oprindelige retning. Dette fænomen opstår også da, når en stråle af lysstråler skinner vinkelret på krystaloverfladen. En af strålerne passerer derefter uden at ændre retning, den anden er dog afvigende. Efter at have forladt pladen kører begge stråler parallelt med den oprindelige retning.

Brydning af lys i calcit: a - skrå forekomst af lysstråler, b - vinkelret forekomst af lysstråler, c - med forskellig tykkelse af krystallen, d - når stråler passerer gennem to krystaller.

Hvis den gennemsigtige calcitkrystal anbringes på papiret, hvor der er et sort punkt, to punkter er synlige. Jo større tykkelse af calcit, jo større vil afstanden være mellem de to punkter (dette forklares i figuren). Fra tykkelsen af ​​det optisk anisotrope legeme, retning afhænger af afstanden mellem strålerne, som forlader denne krop fortsætter parallelt med den oprindelige retning for lysindfald på dens overflade. Trykket placeret under calcitkrystallen er synligt som et dobbelt tryk. Denne egenskab ved dobbeltbrydning i optisk anisotrope krystaller kaldes dobbeltbrydning. Stråler, som er dannet i en optisk anisotrop plade, har ikke de samme egenskaber. Strålen, der adlyder de almindelige brydningslove, kaldes den almindelige stråle, den anden, den ekstraordinære stråle. Den almindelige stråle opfører sig sådan, som i et optisk isotropisk miljø og har et konstant brydningsindeks, mens brydningsindekset for den ekstraordinære stråle har en størrelse afhængigt af retningen. For eksempel er brydningsindekset for calcit for en almindelig stråle 1,65, og for den ekstraordinære radius 1,48-1,65. Kroppen, hvor forskellene i brydningsindeks er store, f.eks.. kalcyt (1,65—1,48 = 0,17), kaldes meget lysbrydende, det vil sige stærkt dobbeltbrydende; organer med en lille forskel i brydningsindeks, f.eks.. kvarts (1,544—1,553 = 0,009) eller orthoclase (1,526—1,518 = 0,008), kaldes svagt dobbeltbrydende.

Lys, der har passeret gennem calcitpladen har egenskaber, der adskiller sig fra almindeligt lys. Lys med disse forskellige egenskaber kaldes polariseret lys. Polariseret lys vibrerer i et plan, i modsætning til almindeligt lys vibrerer det i alle plan vinkelret på retningen af ​​lysudbredelse. Vibrationerne fra de almindelige og ekstraordinære stråler er vinkelrette på hinanden.

I stigende grad for at opnå polariseret lys, syntetiske dobbeltbrydende stoffer i form af den såkaldte. polaroidplader, fungerer på princippet om forskellig absorption af to lysstråler. Calcitaflejringer er blevet udnyttet i Island i årtier (hedder, især i fortiden, spyttet eller islandsk spar) udmattet, og andre, lige så stor, endnu ikke opdaget. Polaroidowa svømning, hvorfra pladerne skæres for at erstatte calcitprismer, består af små krystaller af herapatit (kininmonosulfat) anbragt parallelt i bindemidlet, kaldet nitrocellulosemastik. Når et sekund påføres den næsten gennemsigtige folie, men i eller nær en vinkel på 90 °, det bliver mørkt, analogt med det, der observeres i et polariserende mikroskop efter krydsning af calcitprismer, den såkaldte. aldrig.

I optisk anisotrope krystaller, kendetegnet ved dobbelt lysbrydning, der er retninger, hvor der ikke er dobbelt fordeling. I krystaller, der tilhører det tetragonale system, sekskantet og trigonal har ingen dobbeltbrydning mod hovedkrystalaksen. Disse krystaller kaldes optisk uniaxial. Krystaller fra andre systemer (rhombisk, monoklinisk og triklinik) har to sådanne retninger, hvor der ikke er dobbelt fordeling; de kaldes optisk biaksiale. I retning af den optiske akse opfører lys sig som i optisk isotrope legemer, dvs.. i amorfe legemer og i krystaller i det regulære system.