प्रकाशाचे दुहेरी अपवर्तन. तेल आणि वायूचा महान ज्ञानकोश

ध्रुवीकृत प्रकाश मिळविण्यासाठी, दुहेरी अपवर्तनाची घटना देखील वापरली जाते.

ह्युजेन्सने 1678 मध्ये लिहिले, “आईसलँड, उत्तर समुद्रात 66° अक्षांशावर असलेल्या बेटावरून, एक दगड (आईसलँड स्पार) आणला गेला, जो त्याच्या आकारात आणि इतर गुणांमध्ये अतिशय उल्लेखनीय आहे, परंतु सर्वात जास्त त्याच्या विचित्र अपवर्तकांमुळे. गुणधर्म "

जर आइसलँड स्पारचा तुकडा कोणत्याही शिलालेखावर ठेवला असेल तर त्याद्वारे आपल्याला दुहेरी शिलालेख दिसेल (चित्र 133).

तांदूळ. 133. Birefringence.

प्रतिमेचे विभाजन या वस्तुस्थितीमुळे होते की क्रिस्टलच्या पृष्ठभागावरील प्रत्येक किरण घटना दोन अपवर्तित किरणांशी संबंधित आहे. अंजीर मध्ये. 134 केस दर्शविते जेव्हा घटना बीम क्रिस्टलच्या पृष्ठभागावर लंब असते; नंतर सामान्य नावाचा किरण क्रिस्टलमधून अपरिवर्तित होऊन जातो आणि असाधारण म्हटला जाणारा किरण अंजीर मध्ये दर्शविलेल्या तुटलेल्या रेषेच्या बाजूने जातो. 134.

तांदूळ. 134. दुहेरी अपवर्तन दरम्यान किरणांचा मार्ग.

किरणांची नावे स्पष्ट आहेत: एक सामान्य किरण अपवर्तनाच्या ज्ञात नियमांच्या आधारे आपल्या अपेक्षेप्रमाणे वागतो. एक विलक्षण किरण या नियमांचे उल्लंघन करत असल्याचे दिसते: ते पृष्ठभागावर सामान्यपणे पडते, परंतु अपवर्तन अनुभवते. दोन्ही बीम क्रिस्टल समतल-ध्रुवीकरण सोडतात आणि ते परस्पर लंब असलेल्या विमानांमध्ये ध्रुवीकरण करतात. हे अगदी साध्या अनुभवाने सहज पडताळता येते. चला काही विश्लेषक (उदाहरणार्थ, एक पाय) घेऊ आणि त्याद्वारे क्रिस्टलने दिलेल्या दुभाजक चित्राकडे पाहू. पायाच्या एका विशिष्ट स्थानावर, आपल्याला फक्त एक प्रतिमा दिसेल, दुसरी विझली जाईल. दृष्टीच्या रेषेभोवती पाय 90° ने फिरवताना

ही दुसरी प्रतिमा दिसेल, परंतु पहिली अदृश्य होईल. अशाप्रकारे, आम्हाला खात्री आहे की दोन्ही प्रतिमा ध्रुवीकृत आहेत आणि अगदी फक्त सूचित केल्याप्रमाणे आहेत.

हे उत्सुक आहे की 1808 मध्ये, मालुसने, अगदी अपघाताने, असाच प्रयोग केला आणि काचेतून परावर्तित झाल्यावर प्रकाशाचे ध्रुवीकरण शोधले. पॅरिसमधील लक्झेंबर्ग पॅलेसच्या खिडक्यांमध्ये मावळत्या सूर्याच्या परावर्तनावर आइसलँड स्पारच्या तुकड्यातून पाहिल्यावर, दुहेरी अपवर्तनामुळे निर्माण झालेल्या दोन प्रतिमांमध्ये भिन्न चमक असल्याचे पाहून त्याला आश्चर्य वाटले. स्फटिक फिरवताना, मालुसने पाहिले की प्रतिमा वैकल्पिकरित्या उजळ झाल्या आणि नंतर मिटल्या. मालुसने प्रथम ठरवले की वातावरणातील सूर्यप्रकाशातील चढउतारांचा यावर परिणाम होत आहे, परंतु रात्र पडताच त्याने पाण्याच्या पृष्ठभागावर आणि नंतर काचेच्या पृष्ठभागावरुन मेणबत्तीच्या प्रकाशाचा प्रयोग पुन्हा केला. तथापि, दोन्ही प्रकरणांमध्ये, परिणामाची पुष्टी झाली. मालुस प्रकाशाचे "ध्रुवीकरण" या शब्दाचे मालक आहेत.

आता आपण दुहेरी अपवर्तनाच्या घटनेचे अधिक तपशीलवार विश्लेषण करूया. जर आपण क्रिस्टलच्या पृष्ठभागावरील बीमच्या घटनांचा कोन बदलला, तर असाधारण बीमची एक नवीन उल्लेखनीय गुणधर्म प्रकट होईल. असे दिसून आले की त्याचा अपवर्तक निर्देशांक स्थिर नाही, परंतु घटनांच्या कोनावर अवलंबून असतो. क्रिस्टलमधील अपवर्तित किरणांची दिशा घटनांच्या कोनावर अवलंबून असल्याने, हा गुणधर्म खालीलप्रमाणे तयार केला जाऊ शकतो: असाधारण किरणांचा अपवर्तक निर्देशांक क्रिस्टलमधील त्याच्या दिशेवर अवलंबून असतो. शेवटी, अपवर्तक निर्देशांकापासून प्रसाराच्या गतीकडे जाताना, आपण असे म्हणू शकतो की क्रिस्टलमधील असाधारण किरणांचा वेग त्याच्या प्रसाराच्या दिशेने अवलंबून असतो.

या अंतिम फॉर्म्युलेशनमध्ये, क्रिस्टलचे ऑप्टिकल गुणधर्म त्याच्या इतर गुणधर्मांशी जुळतात: डायलेक्ट्रिक स्थिरता, क्रिस्टलची थर्मल चालकता आणि लवचिकता देखील वेगवेगळ्या दिशानिर्देशांमध्ये असमान असतात. प्रकाशाचा वेग हा माध्यमाच्या डायलेक्ट्रिक स्थिरांकाच्या वर्गमूळाच्या व्यस्त प्रमाणात (§ 2) असतो हे लक्षात ठेवल्यास क्रिस्टलच्या ऑप्टिकल आणि इलेक्ट्रिकल गुणधर्मांच्या एनिसोट्रॉपीमधील पत्रव्यवहार अगदी समजण्यासारखा होतो. म्हणून, काटेकोरपणे सांगायचे तर, प्रकाश लहरींच्या प्रसाराचा वेग प्रसाराच्या दिशेवर अवलंबून नसून प्रकाश लहरीच्या विद्युत क्षेत्राच्या दिशेवर अवलंबून असतो. जरी परस्पर लंबवत ध्रुवीकरण केलेल्या दोन प्रकाश लहरी एका क्रिस्टलमध्ये एकाच दिशेने पसरल्या तरीही त्यांचा वेग भिन्न असेल (काही विशेष प्रकरणांचा अपवाद वगळता). अशा दोन लहरींचे उदाहरण म्हणजे असाधारण आणि सामान्य किरण.

जर आइसलँड स्पारच्या पृष्ठभागावर असलेल्या बिंदूपासून आपण क्रिस्टलच्या आत त्रिज्या वेक्टर काढले, ज्याचे परिमाण संबंधित दिशानिर्देशांमधील प्रकाशाच्या वेगाच्या प्रमाणात असेल, तर त्यांची टोके क्रांतीच्या लंबवर्तुळाकार पृष्ठभागावर असतील. या

एका बिंदूपासून प्रसारित होणाऱ्या प्रकाश कंपनांच्या तरंगाच्या पृष्ठभागावर एक लंबवर्तुळाकार आकार असतो, गोलाकार आकाराच्या उलट गोलाकार आकार नसलेल्या शरीरात पसरतो या वस्तुस्थितीशी समतुल्य आहे. सर्व वेळ, अर्थातच, आम्ही एक विलक्षण किरण बद्दल बोलत आहोत. सामान्य किरण स्पष्टपणे गोलाकार तरंग पृष्ठभाग तयार करतात. अशा प्रकारे, क्रिस्टलमध्ये आपल्याकडे दोन प्रकारचे तरंग पृष्ठभाग असतात: लंबवर्तुळ आणि गोलाकार. हे लंबवर्तुळ आणि गोल सरळ रेषांवर असलेल्या बिंदूंना स्पर्श करतात, ज्यांना क्रिस्टलचे ऑप्टिकल अक्ष म्हणतात.

हे स्पष्ट आहे की प्रकाश ध्रुवीकरणाच्या अवस्थेपासून पूर्णपणे स्वतंत्र वेगाने ऑप्टिकल अक्षावर पसरतो. आइसलँड स्पारमध्ये ऑप्टिकल अक्षाची फक्त एक दिशा आहे - एक अक्षीय क्रिस्टल.

ह्युजेन्सच्या तत्त्वावर आधारित साध्या ग्राफिकल पद्धतीचा वापर करून, आम्ही सामान्य आणि असाधारण दोन्ही किरणांच्या अपवर्तित लहरी (§ 25) तयार करू. एक लहर प्राथमिक गोलांच्या मालिकेला स्पर्शिका असेल, तर दुसरी लंबवर्तुळाकारांच्या मालिकेला स्पर्शिका असेल (चित्र 135). आपण पाहतो की या दोन समतल लहरींमध्ये एक कोन तयार झाला आहे, जो अपवर्तित किरणांमधील कोन तयार करण्याशी सुसंगत आहे, म्हणजे birefringence.

तांदूळ. 135. क्रिस्टलमध्ये ह्युजेन्सचे बांधकाम.

क्रिस्टलमधील समस्थानिक माध्यमाच्या विपरीत, (असाधारण) किरण यापुढे तरंगाच्या पृष्ठभागावर सामान्य नाही. अंजीर मध्ये. 135 o एक सामान्य किरण, एक असाधारण किरण आणि एक सामान्य किरण दर्शवतो.

तथापि, आइसलँड स्पार क्रिस्टलमध्ये एक दिशा देखील आहे ज्यामध्ये सामान्य आणि असाधारण दोन्ही किरण विभक्त न होता एकाच वेगाने प्रवास करतात. या दिशेला क्रिस्टलचा ऑप्टिकल अक्ष म्हणतात. हे स्पष्ट आहे की गोलाच्या लंबवर्तुळाच्या संपर्काचे बिंदू ऑप्टिकल अक्षावर आहेत. ऑप्टिकल अक्षाला लंब असलेल्या विमानात दिशानिर्देश असतात ज्यांच्या बाजूने सामान्य आणि असाधारण किरणांमधील वेगातील फरक जास्तीत जास्त असतो. सामान्य आणि असाधारण किरण एकाच दिशेने जातात, परंतु असामान्य किरण सामान्य किरणांना मागे टाकतात.

ऑप्टिकल अक्षातून जाणाऱ्या कोणत्याही विमानाला क्रिस्टलचा मुख्य भाग किंवा प्रमुख विमान म्हणतात.

आइसलँड स्पार व्यतिरिक्त, एकअक्षीय क्रिस्टल्समध्ये, उदाहरणार्थ, क्वार्ट्ज आणि टूमलाइन समाविष्ट आहेत. असे क्रिस्टल्स आहेत ज्यात अपवर्तनाची घटना अधिक अधीन आहे

जटिल कायदे. विशेषतः, त्यांच्यासाठी दोन दिशा आहेत ज्यामध्ये दोन्ही किरण एकाच वेगाने प्रवास करतात, म्हणून अशा क्रिस्टल्सला द्विअक्षीय (उदाहरणार्थ, जिप्सम) म्हणतात. द्विअक्षीय क्रिस्टल्समध्ये, दोन्ही किरण विलक्षण असतात, म्हणजेच दोन्ही किरणांचा प्रसार वेग दिशेवर अवलंबून असतो.

टूमलाइनमध्ये बायरफ्रिन्जेन्सच्या परिणामी एक किरण शोषून घेण्याची उल्लेखनीय क्षमता आहे, ज्यामुळे टूमलाइन क्रिस्टल एकाच वेळी एक ध्रुवीकृत किरण तयार करून ध्रुवीकरणाचे काम करते.

1850 मध्ये, हेरापट यांनी शोधून काढले की क्विनाइन आयोडाइड सल्फेटच्या कृत्रिमरित्या तयार केलेल्या क्रिस्टल्समध्ये टूमलाइनसारखेच गुणधर्म आहेत.

तांदूळ. 136. Polaroids वापर.

तथापि, वैयक्तिक क्रिस्टल्स खूप लहान होते आणि हवेत त्वरीत खराब झाले. केवळ अलिकडच्या वर्षांत त्यांनी औद्योगिक स्तरावर सेल्युलॉइड फिल्म तयार करणे शिकले आहे, ज्यामध्ये क्विनाइन आयोडाइड सल्फेटचे पूर्णपणे एकसारखे ओरिएंटेड क्रिस्टल्स मोठ्या संख्येने सादर केले जातात. या चित्रपटाला पोलरॉइड म्हणतात.

पोलिओड प्रकाशाचे पूर्णपणे ध्रुवीकरण करतो, केवळ त्याच्या पृष्ठभागावर सामान्यपणे जात नाही, परंतु सामान्य किरणांसह 30° पर्यंत कोन तयार करण्यासाठी त्याचे गुणधर्म राखून ठेवतो. अशा प्रकारे, पोलरॉइड प्रकाश किरणांच्या बऱ्यापैकी रुंद शंकूचे ध्रुवीकरण करू शकते.

पोलरॉइडला विविध क्षेत्रांमध्ये विस्तृत अनुप्रयोग सापडला आहे. ऑटोमोटिव्ह उद्योगात पोलरॉइडचा सर्वात मनोरंजक वापर दर्शवूया.

पोलरॉइड प्लेट्स कारच्या समोरच्या खिडकीवर (चित्र 136) आणि कारच्या हेडलाइट्सवर माउंट केल्या जातात. समोरच्या खिडकीवरील पोलरॉइड प्लेट एक विश्लेषक आहे, हेडलाइट्सवरील प्लेट्स पोलरायझर आहेत. प्लेट्सचे ध्रुवीकरण समतल क्षितिजासह 45° कोन बनवतात आणि एकमेकांना समांतर असतात. ड्रायव्हर, पोलरॉइडमधून रस्त्याकडे पाहत असताना, त्याच्या हेडलाइट्सचा परावर्तित प्रकाश पाहतो,

म्हणजेच, तो त्यांच्याद्वारे प्रकाशित केलेला रस्ता पाहतो, कारण ध्रुवीकरणाची संबंधित विमाने समांतर असतात, परंतु पोलरॉइड प्लेट्ससह सुसज्ज असलेल्या कारच्या हेडलाइट्समधून प्रकाश दिसत नाही. नंतरच्या प्रकरणात, अंजीर मधून पाहणे सोपे आहे. 136, ध्रुवीकरणाचे विमान परस्पर लंब असतील. अशा प्रकारे, ड्रायव्हर समोरून येणाऱ्या कारच्या हेडलाइट्सच्या चकाकीपासून संरक्षित आहे.

चष्मा पोलरॉइडपासून बनविला जातो, ज्याद्वारे चमकदार पृष्ठभागांवरून परावर्तित होणारी प्रकाशाची चमक अदृश्य केली जाते. हे या वस्तुस्थितीद्वारे स्पष्ट केले आहे की चकाकी सामान्यतः अंशतः किंवा पूर्णपणे ध्रुवीकृत असते. संग्रहालये आणि आर्ट गॅलरीमध्ये पोलरॉइड ग्लासेस वापरणे खूप चांगले आहे (तेल पेंट्सने रंगवलेल्या पेंटिंगच्या पृष्ठभागावर अनेकदा चमक निर्माण होते ज्यामुळे पेंटिंग पाहणे कठीण होते आणि पेंट्सच्या छटा विकृत होतात).

सर्वात सामान्य पोलरायझर्सपैकी एक म्हणजे तथाकथित निकोलस प्रिझम किंवा फक्त निकोल.

तांदूळ. 137. निकोलस प्रिझमचा विभाग.

निकोलस प्रिझम हे आइसलँड स्पारचे स्फटिक आहे, तिरपे कापलेले आणि कॅनडा बाल्समने चिकटवलेले आहे (चित्र 137). निकोलस प्रिझममध्ये, दुहेरी अपवर्तनामुळे निर्माण होणाऱ्या किरणांपैकी एक अतिशय कल्पक पद्धतीने काढून टाकला जातो. एक सामान्य किरण, अधिक जोरदारपणे अपवर्तित झालेला, कॅनडा बाल्समच्या सीमेवर असाधारण किरणांपेक्षा जास्त घटनांच्या कोनात येतो. कॅनडा बाल्समचा अपवर्तक निर्देशांक आइसलँड स्पारपेक्षा कमी असल्याने, संपूर्ण अंतर्गत परावर्तन होते आणि किरण बाजूच्या चेहऱ्यावर आदळते. बाजूचा चेहरा काळ्या रंगाने झाकलेला असतो आणि त्यावर पडणारा बीम शोषून घेतो. अशा प्रकारे, प्रिझममधून फक्त एक समतल-ध्रुवीकृत बीम (असाधारण) बाहेर पडतो. या बीमच्या ध्रुवीकरणाच्या समतलाला प्रिन्सिपल निकोल प्लेन म्हणतात.

दोन निकोल, एकमेकांच्या मागे स्थित, परस्पर लंब मुख्य विमानांसह, स्पष्टपणे कोणत्याही प्रकाशात येऊ देणार नाहीत. जर मुख्य विमाने समांतर असतील तर जास्तीत जास्त प्रकाश निकोलीमधून जाईल. जेव्हा मुख्य विमानांमधील कोन a हा शून्यापेक्षा जास्त असतो, परंतु 90° पेक्षा कमी असतो तेव्हा कोणत्याही मध्यवर्ती स्थानावर निकोल्सचे असे मिश्रण किती प्रकाश प्रसारित करेल असा प्रश्न उद्भवतो.

आम्ही आधीच म्हटल्याप्रमाणे, प्रत्येक ध्रुवीकरणाची तुलना एका स्लिटशी केली जाऊ शकते जी त्याच्या विमानात फक्त कंपन प्रसारित करते, दोन निकोलमधून जाणाऱ्या प्रकाशाच्या तीव्रतेची गणना करण्याची प्रक्रिया स्पष्ट आहे. या उद्देशासाठी, आपण निकोल्सचे मुख्य विमान I u II (चित्र 138) सरळ रेषांच्या स्वरूपात चित्रित करूया. मग पहिल्या निकोलमधून बाहेर पडणारे दोलन एकमेकांशी एकरूप होतात आणि जर आपण त्यांचे दोन घटकांमध्ये विघटन केले (एक त्याच्याशी जुळणारा आणि दुसरा, त्याच्याशी

लंब), नंतर पहिला घटक पूर्णपणे पास होईल आणि दुसरा, अर्थातच, निकोलने विलंब केला जाईल. दिशे II मध्ये दोलन तयार करणाऱ्या ऍम्प्लीट्यूडचे परिमाण, जसे की रेखाचित्रावरून पाहिले जाऊ शकते, पहिल्या निकोलमधून बाहेर पडणाऱ्या दोलनांचे मोठेपणा A हे समान आहे. हा घटक, आम्ही आत्ताच म्हटल्याप्रमाणे, पूर्णपणे पास होईल; म्हणून, हे दोन निकोलमधून जाणाऱ्या कंपनाचे मोठेपणा असेल.

तांदूळ. 138. दोन निकोलमधून उत्तीर्ण झालेल्या ऊर्जेच्या गणनेच्या दिशेने.

प्रकाश लहरीची उर्जा, कोणत्याही कंपनाप्रमाणे, मोठेपणाच्या वर्गाच्या प्रमाणात असते; म्हणून, शेवटी दोन निकोलमधून जाणाऱ्या प्रकाश उर्जेसाठी, आपल्याकडे खालील सूत्र आहे - मालुसचा नियम:

आणि O वरून मध्ये बदल म्हणून बदलते अशा प्रकारे, निकोलपैकी एक फिरवून, आपण प्रसारित प्रकाश कितीही वेळा कमी करू शकतो आणि कोणत्याही तीव्रतेचा प्रकाश मिळवू शकतो.

मालुसचा नियम कोणत्याही ध्रुवीकरण आणि विश्लेषकाला लागू होतो. विशेषतः, दोन काचेच्या आरशांमधून अनुक्रमे परावर्तित होणारी प्रकाशाची तीव्रता समान कायद्याच्या अधीन आहे.

जर निकोलस प्रिझमने एक ध्रुवीकृत किरण तयार केले, तर वोलास्टन प्रिझम दोन बीम तयार करतो, जो परस्पर लंबवत विमानांमध्ये ध्रुवीकरण करतो आणि घटना बीमच्या संदर्भात सममितीयपणे स्थित असतो. वोलास्टन प्रिझमचे उपकरण अत्यंत कल्पक आहे आणि विशेषत: क्रिस्टलमधील किरणांच्या प्रसाराची गती त्यांच्या ध्रुवीकरणाच्या दिशेवर कशी अवलंबून असते हे स्पष्टपणे दर्शवते.

तांदूळ. 139. वोलास्टन प्रिझम.

वोलास्टन प्रिझममध्ये आइसलँड स्पारचे दोन तुकडे असतात, ते ऑप्टिकल अक्षाला समांतर कापले जातात आणि एकत्र चिकटवले जातात जेणेकरून एका तुकड्याचा ऑप्टिकल अक्ष दुसऱ्या तुकड्याच्या ऑप्टिकल अक्षाला लंब असेल. अंजीर मध्ये. 139 उजव्या तुकड्याची ऑप्टिकल अक्ष ड्रॉइंग प्लेनशी समांतर आहे आणि डाव्या तुकड्याची ऑप्टिकल अक्ष लंब आहे.

साधारणपणे वरच्या सीमेवरील प्रकाशाच्या घटनेचा किरण दोन बीममध्ये विभागला जाईल: ऑप्टिकल अक्षाच्या समांतर ध्रुवीकरण समतल असलेला एक सामान्य बीम आणि लंब दिशेने ध्रुवीकरण केलेला असाधारण बीम. दोन्ही किरण एकाच दिशेने प्रवास करतात, परंतु अपवर्तक निर्देशांकांद्वारे निर्धारित केले जातात, दोन्ही

बीम भूमिका बदलतात. सामान्य (पहिल्या तुकड्यात) बीमच्या ध्रुवीकरणाचे विमान आधीच ऑप्टिकल अक्षाला (दुसऱ्या तुकड्याच्या) लंब बनते, म्हणून, दुसऱ्या तुकड्यातील हा बीम असाधारण म्हणून प्रसारित होईल. याउलट, पहिल्या तुकड्यात असामान्य असणारा किरण दुसऱ्या तुकड्यात सामान्य असेल, कारण त्याचे ध्रुवीकरण या तुकड्याच्या ऑप्टिकल अक्षाशी समांतर आहे. अशाप्रकारे, एक किरण (पहिल्या तुकड्यात सामान्य) अपवर्तक निर्देशांक असलेल्या माध्यमातून दुसऱ्याच्या अपवर्तक निर्देशांकासह (पहिल्या तुकड्यात असाधारण) - एका माध्यमापासून अधिक आइसलँड स्पारसह एका माध्यमात जातो पहिला किरण घनतेच्या माध्यमापासून कमी दाट एका घनतेकडे जातो, दुसरा - उलट. परिणामी, एक किरण सीमेवर डावीकडे अपवर्तित होईल, आणि दुसरा उजवीकडे, आणि दोन ध्रुवीकृत किरण सममितीने प्रिझममधून प्रवेश करतील.

दोन घटकांमध्ये. जर प्रकाशाचा किरण क्रिस्टलच्या पृष्ठभागावर लंब पडतो, तर या पृष्ठभागावर त्याचे दोन किरणांमध्ये विभाजन होते. पहिला किरण सरळ प्रवास करत राहतो आणि त्याला म्हणतात सामान्य (o- सामान्य), दुसरा बाजूला विचलित होतो आणि त्याला म्हणतात विलक्षण (e- विलक्षण).
डॅनिश शास्त्रज्ञ रॅस्मस बार्थोलिन यांनी 1669 मध्ये आइसलँड स्पारच्या क्रिस्टलवर प्रथम शोधला होता.

वर्णन [ | ]

विलक्षण बीमच्या इलेक्ट्रिक फील्ड वेक्टरच्या दोलनाची दिशा मुख्य विभागाच्या समतल भागामध्ये असते (बीममधून जाणारे विमान आणि क्रिस्टलच्या ऑप्टिकल अक्ष). क्रिस्टलचा ऑप्टिकल अक्ष ही ऑप्टिकली ॲनिसोट्रॉपिक क्रिस्टलमधील दिशा असते ज्याच्या बाजूने प्रकाशाचा किरण birefringence अनुभवल्याशिवाय प्रसारित होतो.

विलक्षण किरणांद्वारे प्रकाशाच्या अपवर्तनाच्या नियमाचे उल्लंघन हे या वस्तुस्थितीमुळे होते की असाधारण किरणांच्या ध्रुवीकरणासह प्रकाशाच्या (आणि म्हणून अपवर्तक निर्देशांक) प्रसाराचा वेग दिशेवर अवलंबून असतो. सामान्य लहरीसाठी, प्रसाराची गती सर्व दिशांनी सारखीच असते.

अशा परिस्थिती निवडणे शक्य आहे ज्यामध्ये सामान्य आणि असाधारण किरण एकाच मार्गावर पसरतात, परंतु भिन्न वेगाने. मग ध्रुवीकरण बदलाचा परिणाम दिसून येतो. उदाहरणार्थ, प्लेटवरील रेखीय ध्रुवीकृत प्रकाश घटना दोन घटक (सामान्य आणि असाधारण लहरी) वेगवेगळ्या वेगाने फिरत असल्याचे दर्शवले जाऊ शकते. या दोन घटकांच्या वेगातील फरकामुळे, क्रिस्टलमधून बाहेर पडताना त्यांच्यामध्ये काही टप्प्यातील फरक असेल आणि या फरकावर अवलंबून, आउटपुटवरील प्रकाशाचे ध्रुवीकरण वेगवेगळे असेल. जर प्लेटची जाडी इतकी असेल की त्यातून बाहेर पडताना एक किरण चतुर्थांश वेव्ह (चतुर्थांश कालावधी) ने दुसऱ्यापेक्षा मागे राहतो, तर ध्रुवीकरण गोलाकारात बदलेल (अशा प्लेटला चतुर्थांश-वेव्ह म्हणतात), जर एक किरण दुसऱ्या लाटेच्या अर्धा मागे राहतो, नंतर प्रकाश रेषीय ध्रुवीकरण राहील, परंतु ध्रुवीकरणाचे विमान एका विशिष्ट कोनाने फिरेल, ज्याचे मूल्य घटना बीमच्या ध्रुवीकरणाच्या समतल आणि समतल दरम्यानच्या कोनावर अवलंबून असते. मुख्य विभाग (अशा प्लेटला अर्ध-वेव्ह प्लेट म्हणतात).

घटनेचे स्वरूप [ | ]

गुणात्मकदृष्ट्या, इंद्रियगोचर खालीलप्रमाणे स्पष्ट केले जाऊ शकते. मॅक्सवेलच्या भौतिक माध्यमाच्या समीकरणांवरून असे दिसून येते की माध्यमातील प्रकाशाच्या टप्प्याचा वेग हा माध्यमाच्या डायलेक्ट्रिक स्थिरांक ε च्या मूल्याच्या व्यस्त प्रमाणात आहे. काही क्रिस्टल्समध्ये, डायलेक्ट्रिक स्थिरांक - एक टेन्सर प्रमाण - विद्युत सदिशाच्या दिशेवर अवलंबून असते, म्हणजेच तरंगाच्या ध्रुवीकरण अवस्थेवर, म्हणून तरंगाचा फेज वेग त्याच्या ध्रुवीकरणावर अवलंबून असतो.

प्रकाशाच्या शास्त्रीय सिद्धांतानुसार, प्रकाशाच्या पर्यायी विद्युत चुंबकीय क्षेत्रामुळे पदार्थाचे इलेक्ट्रॉन दोलायमान होतात आणि ही कंपने प्रकाशाच्या प्रसारावर परिणाम करतात आणि काही पदार्थांमध्ये परिणाम घडतात. इलेक्ट्रॉनला काही विशिष्ट दिशांनी दोलन करणे सोपे आहे.

कृत्रिम birefringence[ | ]

क्रिस्टल्सच्या व्यतिरिक्त, विद्युत क्षेत्रामध्ये (केर प्रभाव), चुंबकीय क्षेत्रामध्ये (कॉटन-माउटन प्रभाव, फॅराडे प्रभाव), यांत्रिक तणाव (फोटोइलास्टिकिटी) च्या प्रभावाखाली असलेल्या आयसोट्रॉपिक माध्यमांमध्ये देखील बायरफ्रिंगन्स दिसून येतो. या घटकांच्या प्रभावाखाली, प्रारंभी समस्थानिक माध्यम त्याचे गुणधर्म बदलते आणि ॲनिसोट्रॉपिक बनते. या प्रकरणांमध्ये, माध्यमाचा ऑप्टिकल अक्ष विद्युत क्षेत्राची दिशा, चुंबकीय क्षेत्र आणि बल लागू करण्याच्या दिशेशी एकरूप होतो.

सकारात्मक आणि नकारात्मक क्रिस्टल्स[ | ]

  • नकारात्मक क्रिस्टल्स- एकअक्षीय क्रिस्टल्स ज्यामध्ये प्रकाशाच्या सामान्य किरणांच्या प्रसाराचा वेग असामान्य किरणांच्या प्रसाराच्या वेगापेक्षा कमी असतो. क्रिस्टलोग्राफीमध्ये, नकारात्मक क्रिस्टल्सना क्रिस्टल्समध्ये द्रव समावेश देखील म्हणतात ज्याचा आकार क्रिस्टलसारखाच असतो.
  • सकारात्मक क्रिस्टल्स- एकअक्षीय क्रिस्टल्स ज्यामध्ये प्रकाशाच्या सामान्य किरणांच्या प्रसाराचा वेग असामान्य किरणांच्या प्रसाराच्या वेगापेक्षा जास्त असतो.

देखील पहा [ | ]

साहित्य [ | ]

दुवे [ | ]

  • इरास्मस बार्थोलिन, एक्सपेरिमेंटा क्रिस्टली आयलँडिकी डिस्डायक्लास्टिकी क्विबस मिरा आणि इन्युलिटा रिफ्रॅक्टिओ डिटेजिटूर (कोपनहेगन, डेन्मार्क: डॅनियल पॉली, 1669).
  • इरास्मस बार्थोलिन (1 जानेवारी, 1670) त्या विद्वान गणितज्ञ, डॉ. इरास्मस बार्थोलिन यांनी केलेल्या आणि संप्रेषित केलेल्या विविध प्रयोगांचा लेखाजोखा, क्रिस्टल सारख्या शरीरावर, त्याला बेटाबाहेर पाठवले, रॉयल सोसायटी ऑफ लंडनचे तात्विक व्यवहार, 5 : 2041-2048.

व्याख्या १

भौतिकशास्त्रात, दुहेरी अपवर्तन सारखी घटना आहे. हे त्याच्या घटकांमध्ये प्रकाशाच्या तुळईचे विभाजन करून वैशिष्ट्यीकृत आहे.

आकृती 1. Birefringence. लेखक24 - विद्यार्थ्यांच्या कामाची ऑनलाइन देवाणघेवाण

बऱ्याच वेगवेगळ्या प्रयोगांबद्दल धन्यवाद, शास्त्रज्ञ या घटनेचे वैशिष्ट्य दर्शविणारी मुख्य वैशिष्ट्ये आणि गुणधर्म ओळखण्यास सक्षम होते.

दुहेरी अपवर्तनाची संकल्पना आणि सार

बायरफ्रिन्जेन्स म्हणजे ॲनिसोट्रॉपिक माध्यमातील प्रकाश किरण दोन घटकांमध्ये विभाजित करण्याचा परिणाम. जेव्हा घटना क्रिस्टलच्या पृष्ठभागावर लंब असते तेव्हा तुळई दोन भागात विभाजित होते. या प्रकरणात, आम्ही खालील घटना पाहतो:

  • पहिला किरण त्याच्या थेट प्रसाराची निरंतरता दर्शवितो (याला सामान्य म्हणतात);
  • दुसऱ्या किरणासाठी, ते आधीच बाजूला (असामान्य) विचलित होईल.

क्रिस्टलची ऑप्टिकल अक्ष ही ऑप्टिकली ॲनिसोट्रॉपिक क्रिस्टलमधील दिशा मानली जाते ज्याच्या बाजूने प्रकाश किरण बायरफ्रिंगन्सशिवाय प्रसारित होतो.

टीप १

विलक्षण किरणांच्या कृतींमुळे प्रकाशाच्या अपवर्तनाच्या नियमाचे उल्लंघन या वस्तुस्थितीमुळे उत्तेजित होते की प्रकाशाचा प्रसार ज्या गतीने होतो आणि असाधारण किरणांप्रमाणेच ध्रुवीकरण असलेल्या लहरींचा अपवर्तक निर्देशांक दिशेवर अवलंबून असतो. या प्रकरणात, सामान्य लहरीसाठी, प्रसार गती सर्व दिशानिर्देशांमध्ये समान आहे.

समान मार्गासह सामान्य आणि असाधारण किरणांच्या प्रसारासाठी इष्टतम परिस्थिती निवडणे शक्य आहे, परंतु त्यांची गती भिन्न असेल. या प्रकरणात, आम्ही ध्रुवीकरणातील बदलाचा परिणाम पाहतो.

प्रकाशाच्या शास्त्रीय सिद्धांताच्या तत्त्वांवर आधारित, प्रभावाची घटना या वस्तुस्थितीद्वारे स्पष्ट केली जाऊ शकते की वैकल्पिक विद्युत चुंबकीय प्रकाश क्षेत्र पदार्थाच्या इलेक्ट्रॉनच्या दोलनांना उत्तेजन देते आणि अशा दोलनांचा प्रकाशाच्या प्रसारावर थेट परिणाम होतो. माध्यम

क्रिस्टल्सच्या व्यतिरिक्त, आयसोट्रॉपिक माध्यमांमध्ये बायरफ्रिंगन्स पाहिले जाऊ शकते जे ठेवले आहे:

  • इलेक्ट्रिक फील्डमध्ये (आम्ही केर इफेक्टबद्दल बोलत आहोत);
  • चुंबकीय क्षेत्रामध्ये (कॉटन-माउटन आणि फॅराडे प्रभाव).

अशा प्रकारे, वरील घटकांच्या प्रभावाखाली, प्रारंभी समस्थानिक माध्यम त्याचे गुणधर्म बदलू लागते आणि ॲनिसोट्रॉपिकमध्ये बदलते. अशा परिस्थितीत, माध्यमाचा ऑप्टिकल अक्ष विद्युत आणि चुंबकीय क्षेत्रांच्या दिशानिर्देश आणि शक्तीच्या वापराशी एकरूप होईल.

निसर्गातील दुहेरी अपवर्तनाची घटना

डॅनिश भौतिकशास्त्रज्ञ ई. बार्थोलिन यांच्या 1669 मधील शोधाबद्दल धन्यवाद, हे तथ्य शोधणे शक्य झाले की आइसलँड स्पार क्रिस्टलद्वारे (क्रिस्टलच्या विशिष्ट व्यवस्थेसह) वस्तू पाहताना, वस्तूच्या दोन प्रतिमा स्पष्टपणे दिसतील. एकाच वेळी दृश्यमान. या घटनेला दुहेरी अपवर्तन असे नाव देण्यात आले.

या घटनेच्या स्वरूपाचे स्पष्टीकरण 1690 मध्ये H. Huygens यांनी त्यांच्या "प्रकाशावरील ग्रंथ" मध्ये दिले. अधिक आधुनिक भिन्नतेमध्ये, स्पष्टीकरण असे आहे: बायरफ्रिन्जंट पदार्थात प्रवेश करणारा प्रकाश दोन किरणांमध्ये विभाजित होऊ लागतो, जे परस्पर लंब असलेल्या समतलांमध्ये ध्रुवीकृत असतात.

त्याच वेळी, कोणत्याही birefringent पदार्थामध्ये एक किंवा दोन दिशा असतील, दोन्ही किरण समान वेगाने पसरतात. भौतिकशास्त्रात अशा दिशांना ऑप्टिकल अक्ष म्हणतात. शास्त्रज्ञ पदार्थ (अक्षांच्या संख्येवर अवलंबून) विभाजित करतात: एकअक्षीय आणि द्विअक्षीय.

पदार्थातील प्रकाशाचा वेग थेट अशा पदार्थाच्या अपवर्तक निर्देशांकाशी संबंधित असल्याने, दिलेल्या बीमसाठी अपवर्तक निर्देशांक देखील घटनांच्या कोनावर अवलंबून नसतो. दुसऱ्या शब्दांत, अशा किरणांचे वर्तन सामान्य समस्थानिक माध्यमातील त्याच्या क्रियांसारखेच असेल, ज्यामुळे ते सामान्य बनते.

आकृती 2. दुहेरी अपवर्तनाची घटना. लेखक24 - विद्यार्थ्यांच्या कामाची ऑनलाइन देवाणघेवाण

दुसरा किरण आधीच असाधारण म्हटला जाईल, कारण त्यासाठी असाधारण किरणांच्या वेक्टर दोलनाची दिशा आणि ऑप्टिकल अक्ष यांच्यातील कोन घटनांच्या कोनावर अवलंबून असेल. अशा प्रकारे, घटनांच्या वेगवेगळ्या कोनांच्या परिस्थितीत, त्याचा प्रसार वेगवेगळ्या वेगाने होईल आणि अपवर्तक निर्देशांक भिन्न असेल.

birefringence दरम्यान लहर प्रसार

टीप 2

प्लेटच्या आतील घटना बीमचे सामान्य आणि असाधारण असे विभाजन केल्याने त्यातील एक ध्रुवीकरण ऑप्टिकल अक्षाला लंब बनतो आणि दुसरा त्याच्या समांतर असतो. शिवाय, प्लेटच्या प्रवेशद्वारावर असे किरण टप्प्यात असतात.

अशा किरणांच्या लहरी पृष्ठभागांना (सामान्य आणि असाधारण) वेगवेगळे आकार असतील. तर, सामान्यांसाठी, हा असा गोल आहे जिथे तो एकाच वेगाने सर्वत्र पसरतो. विलक्षण मध्ये, तरंग पृष्ठभाग एक लंबवर्तुळाकार आहे (वेगवेगळ्या दिशांमधील तुळईचा वेग भिन्न आहे).

प्रकाश लाटा ऑप्टिकल अक्षावर समान वेगाने पसरतील या वस्तुस्थितीमुळे आणि ऑप्टिकल अक्षाच्या छेदनबिंदूच्या बिंदूंवरील लहरी पृष्ठभाग संपर्कात येतील.

बियरफ्रिन्जंट क्रिस्टलीय पदार्थांमध्ये क्वार्ट्ज आणि आइसलँड स्पार यांचा समावेश होतो. शिवाय, असममित रेणू असलेले पदार्थ, जे एका विशिष्ट दिशेने सुव्यवस्थित रीतीने केंद्रित असतात, ते birefringent मानले जाऊ शकतात. अशा प्रकारे, यामध्ये द्रव आणि आकारहीन शरीरे समाविष्ट असू शकतात, ज्यामध्ये बाह्य प्रभावाखाली आण्विक अभिमुखता दिसून येते (यांत्रिक तणावाखाली, बाह्य चुंबकीय किंवा विद्युत क्षेत्राच्या प्रभावाखाली).

क्रिस्टल्समध्ये बियरफ्रिन्जेन्स मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते:

  • ऑप्टिकल उपकरणे तयार करण्याच्या प्रक्रियेत;
  • दूरवर प्रतिमा प्रसारित करण्यासाठी इलेक्ट्रिक फील्डमधील द्रवपदार्थांमध्ये birefringence यशस्वीरित्या वापरले जाते;
  • जेव्हा ते टेम्परिंग दरम्यान काचेमध्ये दिसते तेव्हा ही घटना काचेच्या वस्तू, लाइट बल्ब इ. (ध्रुवीकरण उपकरणांवर आधारित) मध्ये धोकादायक तणाव ओळखण्यासाठी एक प्रभावी चिन्ह म्हणून कार्य करते;
  • काचेच्या किंवा सेल्युलॉइडपासून बनवलेल्या पारदर्शक मॉडेल्सवर विविध विकृतींदरम्यान निर्माण झालेल्या तणावांचा अभ्यास करणे, उदाहरणार्थ, मशीनमध्ये, अशा विकृत मॉडेल्समधून प्राप्त रंगीत चित्रे (ध्रुवीकरण उपकरणांबद्दल धन्यवाद) तणावाचा द्रुत आणि अचूकपणे अभ्यास करणे शक्य करते आणि त्यातून मुक्त होते. जटिल गणना.

बीयरफ्रिन्जेन्स म्हणजे एनिसोट्रॉपिक माध्यमातील प्रकाशाच्या किरणाचे दोन घटकांमध्ये विभाजन करणे, वेगवेगळ्या वेगाने प्रसार करणे आणि दोन परस्पर लंबवत ध्रुवीकरण करणे. कोपनहेगन विद्यापीठातील प्राध्यापक ई. बार्थोलिन यांनी 1669 मध्ये आइसलँड स्पार क्रिस्टलमध्ये बियरफ्रिन्जेन्स प्रथम शोधला आणि त्याचे वर्णन केले. जर एखादा प्रकाश किरण क्रिस्टलच्या पृष्ठभागावर लंब पडतो, तर तो दोन बीममध्ये विभागतो, ज्यापैकी एक समस्थानिक माध्यमाप्रमाणे अपवर्तनाशिवाय आपला मार्ग चालू ठेवतो, तर दुसरा प्रकाशाच्या नेहमीच्या नियमाचे उल्लंघन करून बाजूला वळवला जातो. अपवर्तन (आकृती 1.6). त्यानुसार, पहिल्या बीमच्या किरणांना सामान्य म्हणतात, आणि दुसरा - असाधारण. सामान्य आणि असाधारण किरणांनी तयार होणाऱ्या कोनाला बायरफ्रिंगन्सचा कोन म्हणतात. जर, बीमच्या लंबवत घटनांच्या बाबतीत, तुळईभोवती क्रिस्टल फिरवले गेले, तर सामान्य बीमचा ट्रेस जागेवर, मध्यभागी राहतो आणि असाधारण बीमचा ट्रेस वर्तुळात फिरतो. जेव्हा क्रिस्टलच्या पृष्ठभागावर प्रकाशाचा किरण तिरकसपणे घडतो तेव्हा देखील बायरफ्रिंगन्स पाहिला जाऊ शकतो. आइसलँड स्पार आणि इतर काही स्फटिकांमध्ये फक्त एकच दिशा असते जिच्या बाजूने birefringence होत नाही. याला क्रिस्टलचा ऑप्टिकल अक्ष म्हणतात आणि असे स्फटिक अक्षीय असतात.

आकृती 1.6 - एक अक्षीय स्फटिकात बियरफ्रेंजन्स

जेव्हा प्रकाश किरण क्रिस्टलच्या पुढच्या चेहऱ्यावर लंब असतो

विलक्षण बीमच्या इलेक्ट्रिक वेक्टरच्या दोलनाची दिशा मुख्य विभागाच्या समतल भागामध्ये असते (ऑप्टिकल अक्ष आणि प्रकाश बीममधून जाते), जे ध्रुवीकरणाचे विमान आहे. विलक्षण बीममध्ये अपवर्तनाच्या नियमांचे उल्लंघन हे या वस्तुस्थितीमुळे होते की असाधारण लहरींच्या प्रसाराची गती आणि परिणामी, त्याचा अपवर्तक निर्देशांक दिशेवर अवलंबून नाही. मुख्य भागाला लंब असलेल्या समतल ध्रुवीकरण केलेल्या सामान्य तरंगासाठी, अपवर्तक निर्देशांक क्रमांक सर्व दिशांसाठी समान असतो. जर बिंदू O (आकृती 1.6) वरून आपण वेक्टर्स प्लॉट करतो ज्यांची लांबी वेगवेगळ्या दिशांमध्ये nе आणि nо च्या मूल्यांइतकी आहे, तर या वेक्टरच्या टोकांची भौमितिक स्थाने सामान्य लहरीसाठी एक गोल आणि लंबवर्तुळाकार बनवतात. असाधारण एक (अपवर्तक निर्देशांक पृष्ठभाग).

पारदर्शक क्रिस्टल्समध्ये, सामान्य आणि असाधारण किरणांची तीव्रता जवळजवळ सारखीच असते जर घटना प्रकाश नैसर्गिक असेल. डायाफ्रामच्या सहाय्याने बायरफ्रिन्जेन्सच्या परिणामी उद्भवलेल्या किरणांपैकी एक निवडून आणि दुसर्या क्रिस्टलमधून पास करून, आपण पुन्हा बायरफ्रिंगन्स मिळवू शकता. तथापि, या प्रकरणात सामान्य आणि असाधारण किरणांची तीव्रता भिन्न असेल, कारण घटना बीम ध्रुवीकृत आहे. तीव्रतेचे प्रमाण क्रिस्टल्सच्या परस्पर अभिमुखतेवर अवलंबून असते - दोन्ही क्रिस्टल्सच्या मुख्य विभागांच्या विमानांनी तयार केलेल्या कोनावर (ऑप्टिकल अक्ष आणि प्रकाश बीममधून जाणारी विमाने). जर j=0° किंवा 180° असेल, तर फक्त एक सामान्य बीम उरतो. a=90° वर, उलटपक्षी, फक्त असाधारण किरण उरतो. a=45° वर दोन्ही बीमची तीव्रता सारखीच असते. सामान्य स्थितीत, क्रिस्टलमध्ये दोन ऑप्टिकल अक्ष असू शकतात, म्हणजे, दोन दिशानिर्देश ज्यांच्या बाजूने कोणतेही बियरफ्रिंगन्स नसते. द्विअक्षीय क्रिस्टल्समध्ये, बायरफ्रिन्जेन्स दरम्यान दिसणारे दोन्ही किरण असाधारण असल्यासारखे वागतात.

Dn च्या परिमाण आणि चिन्हाद्वारे वैशिष्ट्यीकृत, Birefringence सकारात्मक आणि नकारात्मक असू शकते; या अनुषंगाने, सकारात्मक आणि नकारात्मक (अक्षीय) क्रिस्टल्स वेगळे केले जातात (तक्ता 1.1).

तक्ता 1.1 - विविध क्रिस्टल्ससाठी अपवर्तक निर्देशांक मूल्ये

ज्या प्रकरणांमध्ये बायरफ्रिंगन्स जास्त असेल अशा प्रकरणांमध्ये Dn चे मापन प्रिझम किंवा स्पेशल क्रिस्टल रिफ्रॅक्टोमीटर वापरून अपवर्तक निर्देशांकांचे थेट निर्धारण करून केले जाऊ शकते जे वेगवेगळ्या दिशानिर्देशांमध्ये n चे मोजमाप करण्यास अनुमती देतात. बऱ्याच प्रकरणांमध्ये (विशेषत: ॲनिसोट्रॉपिक बॉडीजच्या पातळ थरांसाठी), जेव्हा दोन बीमचे अवकाशीय पृथक्करण इतके लहान असते की nо आणि nе मोजणे अशक्य असते, तेव्हा प्रकाशाच्या ध्रुवीकरणाच्या स्वरूपाचे निरीक्षण करून मोजमाप केले जाते. ॲनिसोट्रॉपिक सामग्रीच्या थराद्वारे.

वर्णन

विलक्षण बीमच्या इलेक्ट्रिक फील्ड वेक्टरच्या दोलनाची दिशा मुख्य विभागाच्या समतल भागामध्ये असते (बीममधून जाणारे विमान आणि क्रिस्टलच्या ऑप्टिकल अक्ष). क्रिस्टलचा ऑप्टिकल अक्ष ही ऑप्टिकली ॲनिसोट्रॉपिक क्रिस्टलमधील दिशा असते ज्याच्या बाजूने प्रकाशाचा किरण birefringence अनुभवल्याशिवाय प्रसारित होतो.

विलक्षण किरणांद्वारे प्रकाशाच्या अपवर्तनाच्या नियमाचे उल्लंघन हे या वस्तुस्थितीमुळे होते की असाधारण किरणांच्या ध्रुवीकरणासह प्रकाशाच्या (आणि म्हणून अपवर्तक निर्देशांक) प्रसाराचा वेग दिशेवर अवलंबून असतो. सामान्य लहरीसाठी, प्रसाराची गती सर्व दिशांनी सारखीच असते.

अशा परिस्थिती निवडणे शक्य आहे ज्यामध्ये सामान्य आणि असाधारण किरण एकाच मार्गावर पसरतात, परंतु भिन्न वेगाने. मग ध्रुवीकरण बदलाचा परिणाम दिसून येतो. उदाहरणार्थ, प्लेटवरील रेखीय ध्रुवीकृत प्रकाश घटना दोन घटक (सामान्य आणि असाधारण लहरी) वेगवेगळ्या वेगाने फिरत असल्याचे दर्शवले जाऊ शकते. या दोन घटकांच्या वेगातील फरकामुळे, क्रिस्टलमधून बाहेर पडताना त्यांच्यामध्ये काही टप्प्यातील फरक असेल आणि या फरकावर अवलंबून, आउटपुटवरील प्रकाशाचे ध्रुवीकरण वेगवेगळे असेल. जर प्लेटची जाडी इतकी असेल की त्यातून बाहेर पडताना एक किरण दुसऱ्यापेक्षा एक चतुर्थांश लाटेने (कालावधीचा चतुर्थांश) मागे राहतो, तर ध्रुवीकरण गोलाकार बनते (अशा प्लेटला चतुर्थांश-वेव्ह म्हणतात. ), जर एक किरण दुसऱ्यापेक्षा अर्ध्या लाटेने मागे राहिला, तर प्रकाश रेषीय ध्रुवीकरण राहील, परंतु ध्रुवीकरणाचे समतल एका विशिष्ट कोनाने फिरेल, ज्याचे मूल्य घटनेच्या ध्रुवीकरणाच्या दरम्यानच्या कोनावर अवलंबून असते. बीम आणि मुख्य विभागाचे विमान (अशा प्लेटला अर्ध-वेव्ह प्लेट म्हणतात).

घटनेचे स्वरूप

गुणात्मकदृष्ट्या, इंद्रियगोचर खालीलप्रमाणे स्पष्ट केले जाऊ शकते. मॅक्सवेलच्या भौतिक माध्यमाच्या समीकरणांवरून असे दिसून येते की माध्यमातील प्रकाशाच्या टप्प्याचा वेग हा माध्यमाच्या डायलेक्ट्रिक स्थिरांक ε च्या मूल्याच्या व्यस्त प्रमाणात आहे. काही क्रिस्टल्समध्ये, डायलेक्ट्रिक स्थिरांक - एक टेन्सर प्रमाण - विद्युत सदिशाच्या दिशेवर अवलंबून असते, म्हणजेच तरंगाच्या ध्रुवीकरण अवस्थेवर, म्हणून तरंगाचा फेज वेग त्याच्या ध्रुवीकरणावर अवलंबून असतो.

प्रकाशाच्या शास्त्रीय सिद्धांतानुसार, प्रकाशाच्या पर्यायी विद्युत चुंबकीय क्षेत्रामुळे पदार्थाचे इलेक्ट्रॉन दोलायमान होतात आणि ही कंपने प्रकाशाच्या प्रसारावर परिणाम करतात आणि काही पदार्थांमध्ये परिणाम घडतात. इलेक्ट्रॉनला काही विशिष्ट दिशांनी दोलन करणे सोपे आहे.

क्रिस्टल्सच्या व्यतिरिक्त, विद्युत क्षेत्रामध्ये (केर प्रभाव), चुंबकीय क्षेत्रामध्ये (कॉटन-माउटन प्रभाव, फॅराडे प्रभाव), यांत्रिक तणाव (फोटोइलास्टिकिटी) च्या प्रभावाखाली असलेल्या आयसोट्रॉपिक माध्यमांमध्ये देखील बायरफ्रिंगन्स दिसून येतो. या घटकांच्या प्रभावाखाली, प्रारंभी समस्थानिक माध्यम त्याचे गुणधर्म बदलते आणि ॲनिसोट्रॉपिक बनते. या प्रकरणांमध्ये, माध्यमाचा ऑप्टिकल अक्ष विद्युत क्षेत्राची दिशा, चुंबकीय क्षेत्र आणि बल लागू करण्याच्या दिशेशी एकरूप होतो.

सकारात्मक आणि नकारात्मक क्रिस्टल्स

  • नकारात्मक क्रिस्टल्स- एकअक्षीय क्रिस्टल्स ज्यामध्ये प्रकाशाच्या सामान्य किरणांच्या प्रसाराचा वेग असामान्य किरणांच्या प्रसाराच्या वेगापेक्षा कमी असतो. क्रिस्टलोग्राफीमध्ये, नकारात्मक क्रिस्टल्सना क्रिस्टल्समध्ये द्रव समावेश देखील म्हणतात ज्याचा आकार क्रिस्टलसारखाच असतो.
  • सकारात्मक क्रिस्टल्स- एकअक्षीय क्रिस्टल्स ज्यामध्ये प्रकाशाच्या सामान्य किरणांच्या प्रसाराचा वेग असामान्य किरणांच्या प्रसाराच्या वेगापेक्षा जास्त असतो

देखील पहा

साहित्य

  • शिवुखिन डी.व्ही.सामान्य भौतिकशास्त्र अभ्यासक्रम. - M. - T. IV. ऑप्टिक्स.
  • लँड्सबर्ग जी.एस., ऑप्टिक्स, 2004

दुवे


विकिमीडिया फाउंडेशन. 2010.

इतर शब्दकोशांमध्ये "बायरफ्रिन्जेन्स" म्हणजे काय ते पहा:

    बियरफ्रिंगन्स- (योजना): ऑप्टिकल अक्षाची एमएन दिशा; o सामान्य तुळई; हा एक विलक्षण किरण आहे. दुहेरी रेफ्रींजन्स, ॲनिसोट्रॉपिक माध्यमातून जाताना प्रकाश किरणचे विभाजन. डॅनिश भौतिकशास्त्रज्ञ ई. बार्थोलिन यांनी 1670 मध्ये आइसलँडिकच्या क्रिस्टलवर शोधले. इलस्ट्रेटेड एनसायक्लोपेडिक डिक्शनरी

    दुहेरी रेफ्रींजन्स, ॲनिसोट्रॉपिक माध्यमातून जाताना प्रकाश किरणचे विभाजन. आइसलँड स्पार (CaCO3) च्या क्रिस्टलवर डॅनिश भौतिकशास्त्रज्ञ ई. बार्थोलिन यांनी 1670 मध्ये शोधले. काही क्रिस्टल्समध्ये, जसे की टूमलाइन, प्रत्येक काटा... ... आधुनिक विश्वकोश

    विद्युत प्रवाहाच्या दिशेवर या माध्यमाच्या अपवर्तक निर्देशांकाच्या अवलंबनामुळे ॲनिसोट्रॉपिक माध्यमातून (उदाहरणार्थ, क्रिस्टल) जाताना प्रकाश किरणांचे विभाजन. प्रकाश लहरीचा वेक्टर (क्रिस्टल ऑप्टिक्स, ऑप्टिकल एनिसोट्रॉपी पहा). येथे…… भौतिक विश्वकोश

    ॲनिसोट्रॉपिक माध्यमातून जाताना प्रकाश किरणांचे विभाजन (ॲनिसोट्रॉपी पहा), जे प्रकाश लहरीच्या विद्युत क्षेत्राच्या ताकदीच्या दिशेवर माध्यमाच्या अपवर्तक निर्देशांकाच्या अवलंबनामुळे होते. ॲनिसोट्रॉपिक मध्ये प्रकाश लाट... ... मोठा विश्वकोशीय शब्दकोश

    birefringence- एनिसोट्रॉपिक माध्यमासह सीमेवर अपवर्तन दरम्यान प्रकाश किरणांचे विभाजन. [शिफारस केलेल्या अटींचा संग्रह. अंक 79. भौतिक प्रकाशशास्त्र. यूएसएसआरच्या विज्ञान अकादमी. वैज्ञानिक आणि तांत्रिक शब्दावली समिती. 1970] विषय: भौतिक प्रकाशशास्त्र सामान्यीकरण... तांत्रिक अनुवादक मार्गदर्शक

    ऑप्टिकली ॲनिसोट्रॉपिक माध्यम (उदाहरणार्थ, बहुतेक क्रिस्टल्स) मधून जात असताना प्रकाश किरणांचे विभाजन, जे विद्युत दिशेवर अपवर्तक निर्देशांकाच्या अवलंबनामुळे उद्भवते. प्रकाश लहरीचा वेक्टर E. एक अक्षीय क्रिस्टलमध्ये (पहा... ... बिग एनसायक्लोपेडिक पॉलिटेक्निक डिक्शनरी

    ॲनिसोट्रॉपिक माध्यमात (उदाहरणार्थ, क्रिस्टलमध्ये) प्रकाश तुळईचे दोन घटकांमध्ये विभाजन करणे, वेगवेगळ्या वेगाने प्रसार करणे आणि दोन परस्पर लंबवत ध्रुवीकरण करणे. डी. एल. प्रोफेसर यांनी प्रथम शोधले आणि वर्णन केले ... ... ग्रेट सोव्हिएत एनसायक्लोपीडिया

    ॲनिसोट्रॉपिक माध्यमातून जाताना प्रकाश किरणांचे विभाजन (ॲनिसोट्रॉपी पहा), जे क्रिस्टलोग्राफिक अक्षांच्या सापेक्ष वेव्ह वेक्टरच्या ध्रुवीकरण आणि अभिमुखतेवर माध्यमाच्या अपवर्तक निर्देशांकाच्या अवलंबनामुळे होते, म्हणजे... . .. विश्वकोशीय शब्दकोश

    birefringence- Birefringence Birefringence प्रकाशाच्या ध्रुवीकरणाच्या समतलाच्या दोन परस्पर लंब अभिमुखतेसाठी क्रिस्टलमध्ये वेगवेगळ्या अपवर्तक निर्देशांकांच्या उपस्थितीमुळे उद्भवणारी एक ऑप्टिकल घटना. सर्वसाधारणपणे, birefringent मध्ये ... ... नॅनोटेक्नॉलॉजीवरील स्पष्टीकरणात्मक इंग्रजी-रशियन शब्दकोश. - एम.

    birefringence- dvejopas spindulių lūžimas statusas T sritis Standartizacij ir metrologija apibrėžtis Anizotropinėje terpėje sklindančio šviesos spindulio skaidymasis į du spindulius. atitikmenys: engl. birefringence; दुहेरी अपवर्तन वोक.…… Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas