Kaksinkertainen taiteoptiikka

Kaksinkertainen taite, jota kutsutaan myös kahtaistaistumiseksi, on optinen ominaisuus, jossa yksi anisotrooppiseen väliaineeseen tuleva polarisoitumattoman valonsäde on jaettu kahteen säteen, jotka kulkevat eri suuntaan. Yksi säde (jota kutsutaan ylimääräiseksi sädeksi) taivutetaan tai taitetaan kulmaan kulkiessaan väliaineen läpi; toinen säde (nimeltään tavallinen säde) kulkee väliaineen läpi muuttumattomana.

säteily: Kaksinkertainen taite

Kaksinkertaisen taittumisen aikana valo tulee kiteen, jonka optiset ominaisuudet eroavat kahdella tai useammalla kideakselilla. Mitä havaitaan

Kaksinkertainen taittuminen voidaan havaita vertaamalla kahta materiaalia, lasia ja kalsiittia. Jos kynämerkki merkitään paperiarkille ja peitetään sitten lasinpalalla, vain yksi kuva näkyy; mutta jos sama paperi peitetään kalsiittipalalla ja kide on suunnattu tiettyyn suuntaan, kaksi merkkiä tulee näkyviin.

Kuvio näyttää kaksinkertaisen taittumisen ilmiön kalsiittikiteen läpi. Tulosäteen nähdään jakautuvan tavalliseksi sädeksi CO ja ylimääräiseksi sädeksi CE saapuessaan kidepintaan C: ssä. Jos saapuva säde menee kideen sen optisen akselin suuntaan, valonsäde ei kuitenkaan jakaannu.

Kaksinkertaisen taittumisen yhteydessä tavallinen ja ylimääräinen säde polarisoituvat tasoissa, jotka värähtelevät suorassa kulmassa toisiinsa nähden. Lisäksi tavanomaisen säteen taitekerroin (lukumäärä, joka määrittelee kullekin väliaineelle ominaisen taivutuskulman) katsotaan olevan vakio kaikkiin suuntiin; ylimääräisen säteen taitekerroin vaihtelee valitun suunnan mukaan, koska siinä on komponentteja, jotka ovat sekä yhdensuuntaisia ​​että kohtisuorassa kiteen optisen akselin kanssa. Koska valossa olevien aaltojen nopeus väliaineessa on yhtä suuri kuin niiden nopeus tyhjössä jaettuna tuon aallonpituuden taitekertoimella, poikkeuksellinen säde voi liikkua joko nopeammin tai hitaammin kuin tavallinen säde.

Kaikilla läpinäkyvillä kiteillä, lukuun ottamatta kuutiosysteemejä, jotka ovat normaalisti optisesti isotrooppisia, ilmenee kaksinkertainen taittuminen: kalsiitin lisäksi joitain tunnettuja esimerkkejä ovat jää, kiille, kvartsi, sokeri ja turmaliini. Muut materiaalit voivat muuttua kahtaistaisiksi erityisissä olosuhteissa. Esimerkiksi liuokset, jotka sisältävät pitkäketjuisia molekyylejä, osoittavat kaksinkertaisen taittumisen, kun ne virtaavat; tätä ilmiötä kutsutaan suoravirtaiseksi kahtaistaitumiseksi. Pitkketjuisista polymeerimolekyyleistä muodostetut muovimateriaalit voivat myös muuttua kaksinkertaisesti taiteellisiksi puristettaessa tai venyttämällä; tätä prosessia kutsutaan fotoelastiseksi. Jotkut isotrooppiset materiaalit (esim. Lasi) saattavat jopa osoittaa kahtaistuttavan, kun ne asetetaan magneettiseen tai sähkökenttään tai kun ne altistetaan ulkoiselle rasitukselle.