Material anizotropică - un blog despre auto-turism

materiale cristaline cu simetrie cubică de mai jos, împreună cu unele formare de fibre, care moleculele sunt orientate puternic într-o direcție, sunt anizotrope optic. Astfel de substanțe cu indice de refracție la o anumită lungime de undă sunt diferite în diferite direcții de propagare a fluctuațiilor de lumină, și din acest motiv au observat birefringență, de asemenea, cunoscut sub numele de birefringență.

birefringență

Evident, mulți cercetători au observat jocul de distorsiune lumină și ciudat în imagine, uita la lumina prin minerale transparente, dar nu a acordat nici o importanță la acest lucru.
Pentru prima dată, este interesat în mod serios secolul al XVII-lea, E. Bartholin, atunci când se uită la lumina printr-un cristal de calcit numit Islanda Spar, el a constatat că imaginea este de două ori.

Și când a început să se întoarcă în jurul axei de cristal, o imagine a rămas fixă, așa cum este cazul atunci când caută prin sticlă, și o a doua rotație, împreună cu rotația în jurul mineral prima imagine. Acest lucru a fost considerat oamenii de știință acea vreme ca o curiozitate cu nici o semnificație științifică. La numai 20 de ani mai târziu Christiaan Huygens în celebra sa „Treatise asupra lumii“, a confirmat observațiile E. Bartholin și ia dat o explicație științifică. H. Huygens a presupus că lumina care trece printr-un mediu neomogen (anizotrope) calcit, nu sunt distribuite cu aceeași viteză în toate direcțiile și nu formează o formă de suprafață val de minge, și se împarte în două grinzi (Fig. 9). Fiecare dintre aceste grinzi are o suprafață val de una - sferă, iar al doilea - circumscrie elipsoid turtit sferă de revoluție.

În cazul în care există mai multe cristale de calcit, este ușor să vedem că distanța dintre imagini este mai mare decât grosimea romboedru, prin care este vizualizat. Dacă acum, încă în căutarea drept în jos, la punctul de a începe să transforme romboedru la un unghi obtuz, care se află sub proeminente coloanei vertebrale margine vykolka, imaginea de jos va fi mai aproape de partea de sus și în cele din urmă ei vor fuziona (fig. 10). Fuziunea are loc într-un moment în care linia este paralelă cu linia de observație, ravnonaklonennoy trei planuri convergente pe romboedru obtuz unghi solid. Phenomenon observate în Islanda spat, constă în faptul că fasciculul de lumină care intră în cristal și refractate, este împărțit în două fascicule care călătoresc prin cristal la un unghi unul față de celălalt (unghi de divergență de calcit atinge 6,1 / 2º). Ulterior, sa constatat că cea mai mare parte a cristalului are un material birefringență, dar este exprimat în calcit deosebit de luminos. centru de vize Olanda în Moscova a stabilit între un număr mare de turiști care vă va ajuta cu pregătirea documentelor și deschiderea unei vize pentru o vacanță de familie sau o vacanță cu un grup de prieteni.

ray ordinare și extraordinare

In experimentul cu lumina reflectată de romboedru calcitul hârtia și trece prin cristal situată pe acesta. Dacă ne uităm la această romboedru vertical în jos, care se încadrează în ochi lumina noastră în timpul trecerii sale din partea de jos are o incidență normală în raport cu marginea romboedru. Având în vedere trecerea luminii din aer într-un material izotrop, am văzut că la incidență normală a luminii nu este refractată, ci doar încetinit; Refracția are loc numai la incidența oblică.
Cu toate acestea, incidentul lumină normală la suprafața de calcit, se împarte în două grinzi, dintre care doar unul este refractate. Razele refractate sunt numite extraordinare (sau e-beam), iar razele fara a experimenta refracției - obișnuite (sau raze) (a se vedea figura 9b ..).
Cristalele de suprafață val
Cristale de diferite sisteme de cristal au suprafețe de undă caracteristice care depind de caracteristicile structurii lor interne, adică. E. rețeaua cristalină a organizației.
Cristalele sistem cubic, ca un mediu izotrop transmite lumina uniform în toate direcțiile. Valul suprafeței este cristale de sistem sferice, cubice așa numitele izotrope optic.
Cristalele de suprafață val sisteme intermediare - trigonale, tetragonale și hexagonale, au o formă mai complexă - această minge combinație și elipsoide de revoluție. Lungimea axei de rotație a elipsoidului este egală cu diametrul balonului. Există două posibilități:
a) Mingea este înscris într-un elipsoid turtit de revoluție (Fig. 11a). Aceste cristale sunt numite optic negative (de exemplu, calcit).

În cristal în fiecare direcție sunt două grinzi - una, a cărei suprafață de undă are forma unei sfere, numită raza ordinară (notat cu o), iar a doua suprafață de val, care are forma unui elipsoid aplatizata de revoluție, numită raze extraordinare (notată cu e). Viteza de propagare a undei obișnuite în cristal este aceeași în toate direcțiile. Viteza undei extraordinare depinde de direcția cristalografică în care este distribuit. Fiecare cristal are doar o singură direcție în care vitezele ordinare și extraordinare de undă sunt egale. Această direcție se numește axa optică. Fig. 11 este direcția OA.
O rază de lumină care vine în direcția axei optice nu este împărțită în două grinzi. Prin urmare, în această direcție în cristal nu poate fi birefringente. În direcția perpendiculară (adică perpendicular pe axa optică), diferența dintre vitezele razelor ordinare și extraordinare vor fi maxim. Deci, în această direcție, în cristalul ar trebui să fie birefringența maxim posibil pentru el.
Axa optică în cristal coincide sistemele intermediare cu o singură direcție (axă principală de simetrie). Și, din moment ce în aceste cristale o singură axă de simetrie și, în consecință, o axă optică, acestea sunt numite optic uniaxială.

Sisteme Cristale inferioare (ortorombice, monoclinic, triclinice), există, de obicei, mai multe direcții individuale (axele de simetrie), care pe suprafața unei forme de undă complex este înregistrată sub formă de patru adâncituri în formă de pâlnie corespunzătoare ieșirile celor două axe optice (Fig. 12). Prin urmare, sistemele de cristale mai mici sunt numite optic biaxială. Suprafața de undă a cristalelor are o formă complicată, formată prin combinarea a două suprafețe elipsoidale nested cum ar fi. Dacă face tăiat această cifră de planurile de simetrie, secțiunea transversală va avea forma de cercuri și elipse. În alte zone ale secțiunii transversale vor avea o formă mai complicată. Cristalele au biaxiale formă de undă balon, t. E. Valul obișnuit și ambele grinzi în care fasciculul de lumină trece printr-un astfel de cristal, sunt extraordinare.