Dvolomnost

Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Skoči na: navigacija, iskanje
Vstopni žarek se razcepi na dva dela: redni in izredni žarek, ki sta polarizirana (redni žarek parvokotno na os simetrije, izredni žarek pa vzporedno z osjo simetrije).
Opomba:Smer optične osi se ne ujema z robovi prikazane kocke.
Dvolomnost na kalcitu.

Dvolomnost ali dvojna refrakcija je pojav v katerem se pri prehodu skozi nekatere anizotropne snovi, žarek razdeli na dva žarka. Dvolomnost se pojavlja v vseh anizotropnih mineralih. Tipični anizotropni snovi sta kalcit in borov nitrid. Razklon žarkov je odvisen od polarizacije svetlobe. Kadar ima snov samo eno os anizotropije je dvojni lom posledica razlik v lomnih količnikih za različne polarizacije svetlobe.

Velikost dvolomnosti je določena z razliko

\Delta n=n_e-n_o\,

kjer je

  •  n_o \! lomni količnik za žarek s polarizacijo pravokotno na os anizotropije (redni žarek)
  •  n_e \! lomni količnik za žarek s polarizacijo vzporedno z osjo anizotropije (izredni žarek)


Pregled dvolomnosti nekaterih snovi[uredi | uredi kodo]

Dvolomnost je lastnost snovi, ki imajo več kot eno os anizotropije. Anizotropne snovi imajo lomni količnik  \epsilon \!, ki je tenzor s tremi lastnimi vrednostmi (tenzor ranga 3).

 \epsilon=\begin{bmatrix} n_x^2 & 0 & 0 \\ 0& n_y^2 & 0  \\ 0& 0& n_z^2 \end{bmatrix} \!.

Lahko ga opišemo z elipsoidom, ki ga imenujemo elipsoid lomnega količnika ali indikatrisa. Enačba, ki opisuje ta elipsoid je:

 \frac{x^2}{n_x^2} + \frac{y^2}{n_y^2} + \frac{z^2}{n_z^2} = 1.

Pri tem pa so n_x \!, n_y \! in n_z \! dani s tenzorjem dielektričnosti, ki ima komponente  \epsilon_x \!,  \epsilon_y \! in  \epsilon_z \! ali

n_i^2 = \varepsilon_{r_i}

kjer je

V posebnem primeru dobimo tudi rotacijski elipsoid (nastane pri vrtenju elipse okoli manjše ali večje polosi, to je sploščen elipsoid oziroma podolgovat elipsoid), ki ima dve enaki osi, tretja pa je različna. V tem primeru ima snov samo eno optično os (os rotacije), za snov pa pravimo, da je enoosna. Kadar so vse tri osi enake, je snov izotropna in indikatrisa ima obliko krogle. V vseh ostalih primerih (tri različne osi) pa pravimo, da je snov dvoosna.

Obstojajo pa tudi minerali, ki imajo več kot dve optični osi.

Enoosne snovi[uredi | uredi kodo]

Enoosne snovi so anizotropni minerali, ki kristalizirajo v tetragonalnem ali heksagonalnem kristalnem sistemu.[1] Imajo samo eno optično os. Lomni količnik zavzame vrednosti med dvema skrajnima vrednostima (označimo ju z n_o \! in n_e \!). Kadar je  n_o > n_e \!, pravimo, da je mineral optično negativen ali enoosno negativen (  \Delta n< o \! ). Kadar pa je  n_e > n_o \!, pravimo nasprotno, da je mineral optično pozitiven ali enoosno pozitiven ( \Delta n > o \!). Absolutna dvolomnost za enoosne minerale je določena kot |n_e-n_o|\! (absolutna vrednost razlike lomnih količnikov).

V spodnjem pregledu je podan lomni količnik za redni in za izredni žarek ter njuna razlika za nekatere enoosne kristale za svetlobo pri 590 nm za nekatere minerale:

Snov no ne Δn
beril Be3Al2(SiO3)6 1,602 1,557 -0,045
kalcit CaCO3 1,658 1,486 -0,172
živosrebrni klorid Hg2Cl2 1,973 2,656 +0,683
led H2O 1,309 1,313 +0,004
litijev niobat LiNbO3 2,272 2,187 -0,085
magnezijev fluorid MgF2 1,380 1,385 +0,006
kvarc SiO2 1,544 1,553 +0,009
rubin Al2O3 1,770 1,762 -0,008
rutil TiO2 2,616 2,903 +0,287
peridot (Mg, Fe)2SiO4 1,690 1,654 -0,036
safir Al2O3 1,768 1,760 -0,008
natrijev nitrat NaNO3 1,587 1,336 -0,251
turmalin (kompleksni silikat ) 1,669 1,638 -0,031
cirkon, višji ZrSiO4 1,960 2,015 +0,055
cirkon, nižji ZrSiO4 1,920 1,967 +0,047


Dvoosne snovi[uredi | uredi kodo]

Dvoosne snovi so anizotropni minerali, ki kristalizirajo v triklinskem ali monoklinskem ali ortorombskem kristalnem sistemu.[1]

V naslednjem pregledu je podan lomni količnik za redni in za izredni žarek ter njuna razlika za nekatere dvoosne kristale za svetlobo pri 590 nm za nekatere minerale:

Snov nα nβ nγ
boraks 1,447 1,469 1,472
grenka sol MgSO4•7(H2O) 1,433 1,455 1,461
sljuda, biotit 1,595 1,640 1,640
sljuda, muskovit 1,563 1,596 1,601
olivin (Mg, Fe)2SiO4 1,640 1,660 1,680
perovskit CaTiO3 2,300 2,340 2,380
topaz 1,618 1,620 1,627
uleksit 1,490 1,510 1,520


Opombe in sklici[uredi | uredi kodo]

  1. ^ 1,0 1,1 Elert, Glenn. "Refraction". The Physics Hypertextbook. 

Zunanje povezave[uredi | uredi kodo]