Dvojitá refrakčná optika

Dvojité lom, tiež nazývané dvojlom, optická vlastnosť, pri ktorej je jediný lúč nelarizovaného svetla vstupujúci do anizotropného média rozdelený do dvoch lúčov, z ktorých každý sa pohybuje iným smerom. Jeden lúč (nazývaný mimoriadny lúč) je ohnutý alebo lomený v uhle, keď prechádza médiom; druhý lúč (nazývaný obyčajný lúč) prechádza médiom bez zmeny.

žiarenie: Dvojité lom

Pri dvojitom lome svetlo vstupuje do kryštálu, ktorého optické vlastnosti sa líšia pozdĺž dvoch alebo viacerých osí kryštálu. Čo sa pozoruje

Dvojitá refrakcia sa dá pozorovať porovnaním dvoch materiálov, skla a kalcitu. Ak sa na list papiera nakreslí ceruzka a potom sa pokryje kúskom skla, bude vidieť iba jeden obrázok; ale ak je ten istý papier pokrytý kusom kalcitu a kryštál je orientovaný špecifickým smerom, budú viditeľné dve značky.

Obrázok ukazuje jav dvojitého lomu cez kalcitový kryštál. Je vidieť, že dopadajúci lúč sa pri vstupe na kryštalickú plochu pri C rozpadne na obyčajný CO a mimoriadny lúč CE. Ak dopadajúci lúč vstúpi do kryštálu pozdĺž smeru svojej optickej osi, svetelný lúč sa nerozdelí.

Pri dvojitom lome sú obyčajný lúč a mimoriadny lúč polarizované v rovinách vibrujúcich v pravom uhle k sebe. Ďalej sa pozoruje, že index lomu (číslo, ktoré určuje uhol ohybu špecifický pre každé médium) bežného lúča, je konštantný vo všetkých smeroch; index lomu mimoriadneho lúča sa mení podľa smeru, ktorý má, pretože obsahuje komponenty, ktoré sú rovnobežné a kolmé na optickú os kryštálu. Pretože rýchlosť svetelných vĺn v médiu sa rovná ich rýchlosti vo vákuu delenom indexom lomu pre túto vlnovú dĺžku, mimoriadny lúč sa môže pohybovať rýchlejšie alebo pomalšie ako obyčajný lúč.

Všetky priehľadné kryštály, s výnimkou kryštálov kubického systému, ktoré sú zvyčajne opticky izotropné, vykazujú jav dvojitého lomu: okrem kalcitu sú známe aj ďalšie príklady ľadu, sľudy, kremeňa, cukru a turmalínu. Iné materiály sa môžu za osobitných okolností stať dvojlomnými. Napríklad roztoky obsahujúce molekuly s dlhým reťazcom vykazujú dvojité lomenie, keď tečú; tento jav sa nazýva streaming birefringence. Plastové materiály vyrobené z molekúl polyméru s dlhým reťazcom sa tiež môžu stláčať alebo rozťahovať dvojnásobne; tento proces je známy ako fotoelasticita. Niektoré izotropné materiály (napr. Sklo) môžu dokonca vykazovať dvojlom, ak sú umiestnené v magnetickom alebo elektrickom poli alebo sú vystavené vonkajšiemu namáhaniu.