Bryting av lys i krystallet

Bryting av lys i krystallet.

Lysstråler som går gjennom et kar fylt med vann, brytes, hvis de ikke treffer vannoverflaten i rett vinkel. Jo større innfallsvinkel for lysstrålene, jo større er deres avvik fra den opprinnelige retningen. Hvis du setter en rett stang i vannet, en illusjon oppstår, som om den hadde brutt på det punktet der vannoverflaten kom i kontakt med luft. Dette er også feilvurdering av dybden i det klare vannet i en bekk eller innsjø; alltid bunnen virker nærmere enn den egentlig er.

Et lignende fenomen kan observeres i glassplaten, som en lysstråle føres gjennom: det går i stykker, antar den opprinnelige retningen etter at du har forlatt platen. Lys oppfører seg på samme måte i en gjennomsiktig krystall av noe stoff som krystalliserer i et vanlig system, f.eks.. i steinsalt eller fluorkrystall, som er optisk isotrope legemer.

I en kalsittplate, å være en optisk anisotrop kropp, dvs.. ikke krystalliserer i et vanlig system, men i en annen, et annet fenomen kan observeres. Strålen av lysstråler i kalsitt brytes ikke bare, men også å dele i to bunter, som, når du forlater kalsittplaten, går parallelt med den opprinnelige retningen. Dette fenomenet oppstår også da, når en stråle av lysstråler skinner vinkelrett på krystalloverflaten. En av strålene går da uten å endre retning, den andre er imidlertid avvikende. Etter å ha forlatt platen, går begge strålene parallelt med den opprinnelige retningen.

Bryting av lys i kalsitt: a - skrå forekomst av lysstråler, b - vinkelrett forekomst av lysstråler, c - med forskjellig krystalltykkelse, d - når stråler passerer gjennom to krystaller.

Hvis den gjennomsiktige kalsittkrystallen legges på papiret, som det er et svart punkt på, to punkter er synlige. Jo større tykkelse på kalsitt, jo større blir avstanden mellom de to punktene (dette er forklart i figuren). Fra tykkelsen til den optisk anisotrope kroppen, retning avhenger av avstanden mellom strålene, som forlater denne kroppen, fortsetter parallelt med den opprinnelige retningen for lysinnfall på overflaten. Trykket plassert under kalsittkrystallet er synlig som et dobbelt trykk. Denne egenskapen til dobbeltbrytning i optisk anisotrope krystaller kalles dobbeltbrytning. Stråler, som er dannet i en optisk anisotropisk plate, har ikke de samme egenskapene. Strålen som adlyder de vanlige brytningslovene kalles den vanlige strålen, den andre, den ekstraordinære strålen. Den vanlige strålen oppfører seg slik, som i et optisk isotropisk miljø og har en konstant brytningsindeks, mens brytningsindeksen til den ekstraordinære strålen har en størrelse avhengig av retningen. For eksempel er brytningsindeksen for kalsitt for en vanlig stråle 1,65, og for den ekstraordinære radiusen 1,48-1,65. Kroppen, der forskjellene i brytningsindeks er store, f.eks.. kalcyt (1,65—1,48 = 0,17), kalles svært lysbrytende, det vil si sterkt dobbeltbrytende; legemer med liten forskjell i brytningsindeks, f.eks.. kvarts (1,544—1,553 = 0,009) eller ortoklase (1,526—1,518 = 0,008), kalles svakt dobbeltbrytende.

Lys, som har gått gjennom kalsittplaten har egenskaper som er forskjellige fra vanlig lys. Lys med disse forskjellige egenskapene kalles polarisert lys. Polarisert lys vibrerer i ett plan, i motsetning til vanlig lys, vibrerer det i alle plan vinkelrett på lysutbredelsesretningen. Vibrasjonene til de vanlige og ekstraordinære strålene er vinkelrett på hverandre.

I økende grad, for å oppnå polarisert lys, syntetiske dobbeltbrytende stoffer i form av den såkalte. polaroidplater, fungerer på prinsippet om forskjellig absorpsjon av to lysstråler. Kalsittforekomster har blitt utnyttet på Island i flere tiår (kalt, spesielt tidligere, spyttet eller islandsk spar) utslitt, og andre, like stor, ennå ikke oppdaget. Polaroidowa fest, hvorfra platene kappes for å erstatte kalsittprismer, består av bittesmå krystaller av herapatitt (kininmonosulfat) arrangert parallelt i permen, kalt nitrocellulose mastikk. Når et sekund påføres den nesten gjennomsiktige folien, men i eller nær en vinkel på 90 °, det blir mørkt, analogt med det som er observert i et polariserende mikroskop etter kryssing av kalsittprismer, den såkalte. aldri.

I optisk anisotrope krystaller, preget av dobbelt lysbrytning, det er retninger, der det ikke er noen dobbel sammenbrudd. I krystaller som tilhører tetragonal systemet, sekskantet og trigonal har ingen dobbeltbrytning mot hovedkrystallaksen. Disse krystallene kalles optisk uniaxial. Krystaller av andre systemer (rombisk, monoklinisk og triklinikk) har to slike retninger, der det ikke er noen dobbel sammenbrudd; de kalles optisk biaksial. I retning av den optiske aksen oppfører lys seg som i optisk isotrope legemer, dvs.. i amorfe legemer og i krystaller av det vanlige systemet.