Când lumina trece prin niște cristale transparente optic sunt separate fasciculul de lumină.
Acest fenomen se numește birefringență și a fost descoperit pentru prima dată în 1670. Bartolini Erasmus pentru un cristal de Islanda spat (unul dintre soiurile de CaCO3). Sa constatat că, sub toate unghiurile de incidență eliberate din cristalul cele două grinzi sunt paralele între ele și au intensități egale. Unul dintre ei satisface legea de refracție a luminii, numit raza ordinară și este notat în desenele prin litera „o“. Al doilea nu este supus legii refracției luminii, numit extraordinar, este desemnat „e“ literă. Ea nu se află în același plan cu raza incidenta si normala la punctul de incidență (fig. 5).
Studiile arată că ies din cristal razele ordinare și extraordinare sunt complet polarizate în plane reciproc perpendiculare.
Birefringență este abilitatea anumitor substanțe de a descompune fasciculul de lumină incidente în două fascicule - ordinare (o) și extraordinare (e), care sunt distribuite cu viteze diferite faze și sunt polarizate în direcții reciproc perpendiculare.
Proprietățile birefringent sunt:
a) mai multe cristale (Islanda spat, cuarț, mică, turmalina), cu excepția aparținând sistemului cubic;
b) Multe material transparent (sticlă, rășină sintetică), sub acțiunea deformării elastice (tensiuni) - compresia, tensiune, îndoire, torsiune;
c) unele materiale izotrop sub influența unui câmp electric. Cristalele au un birefringente divizat în întin-.
In cristale biaxiale (mica, gips) sunt ambele raze extraordinare - indicii de refracție ai ele depind de direcția în cristal.
În viitor, ne vom limita la cristale uniaxiale.
Mai multe tipuri de cristale (Islanda Spar, cuarț) au o direcție de-a lungul căreia razele ordinare și extraordinare nu se propagă razdvaivayas și la aceeași viteză. Astfel de cristale uniaxiale obținut titlu, și direcția, de-a lungul care nu există nici o birefringente numită axa optică a cristalului. Avionul care conține raze incidente și axa optică se numește planul principal sau secțiunea principală a cristalului.
Studiile au arătat că vectorul într-un fascicul obișnuit oscilează perpendicular pe principala secțiune transversală, și într-un neobișnuit - în secțiunea principală a planului.
In unele cristale una dintre razele este absorbit mai puternic decât altele. Acest fenomen se numește dicroism. dicroism Foarte puternic în lumina vizibilă are un cristal de turmalina. Aceasta rază ordinară se aproape complet absorbit pe o lungime de 1 mm.
Birefringența datorită anizotropiei cristalelor. In sistemul de cristal non-cubic permitivității dielectrice este independent de direcție. In cristale uniaxiale în direcția axei optice și în direcții perpendiculare la acestea, și are valori diferite. .
În teoria câmpului electromagnetic Maxwell arată că. De aceea, undele electromagnetice cu diferite direcții de oscilație vor corespunde valori diferite ale indicelui de refracție.
Atunci când lumina trece prin cristale transparente, cu excepția aparținând unui sistem de cub, există un fenomen numit dublu lucheprelamleniya.
Acest fenomen constă în faptul că fasciculul căzut pe cristal in interiorul cristalului este împărțit în două fascicule care se propagă în general vorbind, la viteze diferite și în direcții diferite.
Cristalele au un birefringente divizat în întin-. În cristale uniaxiale, unul dintre razele refractate se supune legii normale de refracție, cum ar fi acesta se află în același plan ca și raza de incident și normala la suprafața refractie. Această fază se numește comun și este notat cu litera a. Pentru o altă grindă numită extraordinară (desemnată prin litera), raportul dintre sinusul unghiului de incidență și unghiul de refracție nu rămâne constantă ca unghiul de incidență. Chiar și la incidență normală a luminii pe cristal raze extraordinare, în general, se abate otnormali (Fig. 136.1). Mai mult, o rază extraordinară nu este, de obicei, în același plan ca și fasciculul incident și normala la suprafața refractie. Cristale uniaxiale exemplari pot servi Islanda spat, cuarț și turmalina. In cristale biaxiale (mica, gips) sunt ambele raze extraordinare - indicii de refracție ai ele depind de direcția în cristal. În viitor, ne vom limita la cristale uniaxiale.
În cristale uniaxiale, există o direcție de-a lungul căreia călătorie razele ordinare și extraordinare nu este divizată și aceeași viteză. Această direcție este numită axa optică a cristalului. Trebuie avut în vedere faptul că axa optică - nu este o linie dreaptă care trece printr-un punct de cristal, și o anumită direcție în cristal. Orice linie paralelă cu această linie este axa optică a cristalului.
Orice plan care trece prin axa optică este numită secțiunea principală sau planul principal al cristalului. De obicei, utilizați secțiunea principală, care trece prin fasciculul de lumină.
Investigarea razele ordinare și extraordinare arată că cele două grinzi sunt complet polarizate în direcții reciproc perpendiculare (vezi. Fig. 136.1).