Optika s dvojitým lomem

Dvojitý lom, také nazývaný dvojlom, optická vlastnost, ve které je jediný paprsek nepolárního světla vstupujícího do anizotropního média rozdělen do dvou paprsků, z nichž každý se pohybuje jiným směrem. Jeden paprsek (nazývaný mimořádný paprsek) je ohnutý nebo lomený v úhlu, když prochází médiem; druhý paprsek (nazývaný obyčejný paprsek) prochází médiem beze změny.

záření: Dvojité lom

Při dvojnásobném lomu světlo vstupuje do krystalu, jehož optické vlastnosti se liší podél dvou nebo více os krystalu. Co je pozorováno

Dvojitý lom lze pozorovat porovnáním dvou materiálů, skla a kalcitu. Je-li na list papíru nakreslena tužka a poté pokryta kusem skla, bude vidět pouze jeden obrázek; ale pokud je stejný papír potažen kusem kalcitu a krystal je orientován specifickým směrem, budou viditelné dvě značky.

Obrázek ukazuje jev dvojitého lomu krystalem kalcitu. Je vidět, že dopadající paprsek se rozdělí na obyčejný paprsek CO a mimořádný paprsek CE při vstupu do krystalové plochy na C. Pokud dopadající paprsek vstoupí do krystalu podél směru své optické osy, světelný paprsek se nerozdělí.

Při dvojnásobném lomu jsou obyčejný paprsek a mimořádný paprsek polarizovány v rovinách kmitajících v pravém úhlu k sobě. Kromě toho je index lomu (číslo, které určuje úhel ohybu specifický pro každé médium) obyčejného paprsku pozorován jako konstantní ve všech směrech; index lomu mimořádného paprsku se mění v závislosti na směru, který má, protože má složky, které jsou rovnoběžné i kolmé k optické ose krystalu. Protože rychlost světelných vln v médiu je stejná jako jejich rychlost ve vakuu dělená indexem lomu pro tuto vlnovou délku, může se mimořádný paprsek pohybovat rychleji nebo pomaleji než obyčejný paprsek.

Všechny průhledné krystaly, s výjimkou kubických systémů, které jsou obvykle opticky izotropní, vykazují jev dvojitého lomu: kromě kalcitu jsou známými příklady led, slída, křemen, cukr a turmalin. Jiné materiály se mohou za zvláštních okolností zdvojnásobit. Například roztoky obsahující molekuly s dlouhým řetězcem vykazují dvojitý lom, když tečou; tento jev se nazývá streaming birefringence. Plastové materiály vytvořené z polymerních molekul s dlouhým řetězcem se mohou také stlačit nebo natáhnout dvojnásobně lomem; tento proces se nazývá fotoelasticita. Některé izotropní materiály (např. Sklo) mohou dokonce vykazovat dvojlom, jsou-li umístěny v magnetickém nebo elektrickém poli nebo jsou-li vystaveny vnějšímu namáhání.