Двулучепреломление

Раздвоение надписи, рассматриваемой через кристалл исландского шпата

Двулучепреломление (двойное лучепреломление, двупреломление, англ. "double refraction" или "birefringence") - явление разложения в анизотропных средах света на две плоскополяризованных (см. поляризатор) составляющих, причём колебания электрических векторов в этих двух волнах взаимоперпендикулярны.

История

Впервые явление было обнаружено в 1669 году датским учёным Э. Бартолиным, изучавшим привезённые из Исландии образцы кальцита (точнее, его оптическую разновидность - исландский шпат). Тогда специальная комиссия Английского королевского общества посчитала это курьёзом. Объяснено оно было через 20 лет в "Трактате о свете" Гюйгенса с позиций волновых представлений о свете.

Для характеристики двулучепреломления используют разность максимального и минимального показателей преломления двух образовавшихся волн (см. индикатриса): Δ = n_g - n_p. Она определяет разность хода, возникающую в зерне минерала, и, как следствие, максимальную интерференционную окраску минерала в шлифе.

Наблюдение в природе

В кубических кристаллах из-за изотропности не установлено, происходит двулучепреломление или нет.

В кристаллах средних сингоний одна из этих волн характеризуется независимым от направления показателем преломления n_oи называется обыкновенной (от фр. ordinaire), показатель преломления другой (необыкновенной - от фр. extraordinaire) зависит от направления в кристалле. Колебания необыкновенного луча осуществляется в главном сечении - плоскости, содержащей оптическую ось кристалла (см. Поверхность показателей преломления)

В кристаллах низших сингоний обе волны необыкновенные.

Также двулучепреломление наблюдается и в изотропных средах, помещённых в электрическое поле (эффект Керра), в магнитное поле (эффект Коттона—Мутона), под действием механических напряжений (фотоупругость). В этих случаях оптическая ось среды совпадает с направлением электрического поля, магнитного поля, направлением приложения силы. (см. Wikipedia.ru - Двойное лучепреломление)

В большинстве случаев явление макроскопически незаметно (исключение составляет исландский шпат) и наблюдается в поляризационные микроскопы.

См. также:

Литература: