Valon taittuminen kiteessä

Valon taittuminen kiteessä.

Vedellä täytetyn astian läpi kulkevat valonsäteet taittuvat, jos ne eivät osu veden pintaan suorassa kulmassa. Mitä suurempi valonsäteiden tulokulma on, sitä suurempi on niiden poikkeama alkuperäisestä suunnasta. Jos laitat suoran tangon veteen, syntyy illuusio, ikään kuin se olisi murtunut pisteessä, jossa veden pinta joutui kosketuksiin ilman kanssa. Tämä on myös väärä arvio syvyydestä virran tai järven kirkkaassa vedessä; aina pohja näyttää lähemmältä kuin se todellisuudessa on.

Samanlainen ilmiö voidaan havaita lasilevyssä, jonka läpi valonsäde kulkee: se hajoaa, olettaen alkuperäisen suunnan poistuttuaan levystä. Valo käyttäytyy samalla tavalla jonkin tavanomaisessa järjestelmässä kiteytyvän aineen läpinäkyvässä kiteessä, esimerkiksi.. kivisuolassa tai fluoriittikiteessä, jotka ovat optisesti isotrooppisia kappaleita.

Kalsiittilevyssä, on optisesti anisotrooppinen kappale, ts.. ei kiteydy tavallisessa järjestelmässä, mutta toisessa, erilainen ilmiö voidaan havaita. Kalsiitin valonsäde ei vain taittu, mutta myös jaetaan kahteen nippuun, joka lähtiessään kalsiittilevystä kulkee yhdensuuntaisesti alkuperäisen suunnan kanssa. Tämä ilmiö syntyy myös silloin, kun valonsäde loistaa kohtisuoraan kiteen pinnalle. Yksi säteistä kulkee sitten muuttamatta suuntaansa, toinen on kuitenkin poikkeava. Levystä poistumisen jälkeen molemmat säteet kulkevat yhdensuuntaisesti alkuperäisen suunnan kanssa.

Valon taittuminen kalsiitissa: a - valonsäteiden vino esiintyminen, b - kohtisuora valonsäteiden esiintyminen, c - kiteen eri paksuudella, d - kun säteet kulkevat kahden kiteen läpi.

Jos paperille laitetaan läpinäkyvä kalsiittikide, jossa on musta piste, kaksi pistettä on näkyvissä. Mitä suurempi kalsiitin paksuus, suurempi on kahden pisteen välinen etäisyys (tämä selitetään kuvassa). Optisesti anisotrooppisen kappaleen paksuudesta, suunta riippuu säteiden välisestä etäisyydestä, joka poistuu tästä kehosta jatkuen yhdensuuntaisesti sen pinnan alkuperäisen valon suuntaan. Kalssiittikiteen alle asetettu tuloste näkyy kaksoisjulkaisuna. Tätä kaksinkertaisen taittumisen ominaisuutta optisesti anisotrooppisissa kiteissä kutsutaan kaksisärkymiseksi. Säteet, jotka on muodostettu optisesti anisotrooppiseen levyyn, ei ole samoja ominaisuuksia. Sädettä, joka noudattaa tavanomaisia ​​taittumislakia, kutsutaan tavalliseksi säteeksi, toinen, ylimääräinen säde. Tavallinen säde käyttäytyy näin, kuten optisesti isotrooppisessa ympäristössä ja sillä on vakio taitekerroin, kun taas ylimääräisen säteen taitekerroin on suunnasta riippuva. Esimerkiksi tavallisen säteen kalsiitin taitekerroin on 1,65, ja satunnaiselle säteelle 1,48-1,65. Vartalo, jossa taitekerroinerot ovat suuria, esimerkiksi.. kalcyt (1,65-1,48 = 0,17), kutsutaan erittäin valoa taittavaksi, eli voimakkaasti kaksitahoinen; elimet, joiden taitekerroin on pieni, esimerkiksi.. kvartsi (1,544—1,553 = 0,009) tai ortoklaasi (1,526-1,518 = 0,008), kutsutaan heikosti kaksirikkoisiksi.

Kevyt, kalsiittilevyn läpi kulkeneella on tavallisesta valosta poikkeavat ominaisuudet. Valoa, jolla on nämä erilaiset ominaisuudet, kutsutaan polarisoiduksi valoksi. Polarisoitu valo värisee yhdessä tasossa, toisin kuin tavallinen valo, se värisee kaikissa kohtisuorassa valon etenemissuuntaan. Tavallisten ja ylimääräisten säteiden värähtelyt ovat kohtisuorassa toisiinsa nähden.

Yhä useammin polarisoidun valon saamiseksi synteettiset kaksitahoiset aineet ns. polaroidilevyt, toimii kahden valonsäteen erilaisen absorboinnin periaatteella. Kalsiittiesiintymiä on käytetty Islannissa vuosikymmenien ajan (olla nimeltään, varsinkin aiemmin, sylki tai islantilainen spar) uupunut, ja muut, yhtä iso, ei vielä löydetty. Polaroidowa-ilo, josta levyt leikataan kalsiittiprismojen korvaamiseksi, koostuu pienistä herapatiittikiteistä (kiniinimonosulfaatti) järjestetty yhdensuuntaisesti sideaineeseen, kutsutaan nitroselluloosamastiksiksi. Kun sekunti lisätään melkein läpinäkyvään kalvoon, mutta 90 ° kulmassa tai lähellä sitä, se pimenee, analoginen kuin havaittiin polarisoivassa mikroskoopissa kalsiittiprismojen ylityksen jälkeen, ns. ei koskaan.

Optisesti anisotrooppisissa kiteissä, jolle on tunnusomaista kaksinkertainen valon taittuminen, on ohjeita, jossa ei ole kaksinkertaista erittelyä. Tetragonaaliseen järjestelmään kuuluvissa kiteissä, kuusikulmaisella ja trigonaalisella ei ole kaksinkertaista taittumista pääkideakselia kohti. Näitä kiteitä kutsutaan optisesti yksiakselisiksi. Muiden järjestelmien kiteet (rombinen, monokliininen ja trikliininen) on kaksi tällaista suuntaa, jossa ei ole kaksinkertaista erittelyä; niitä kutsutaan optisesti kaksiakselisiksi. Optisen akselin suunnassa valo käyttäytyy kuten optisesti isotrooppisissa kappaleissa, ts.. amorfisissa kappaleissa ja säännöllisen järjestelmän kiteissä.