Duobla refrakto

En fiziko, duobla refrakto, estas la malkomponiĝado de radio de lumo en du radiojn kiam ĝi trapasas tra certaj neizotropaj materialoj, kiel ekzemple kristaloj de kalcito aŭ bornitrido. La efiko ankaŭ okazas en iaj plastoj, magnetaj materialoj, diversaj nekristalaj materialoj, kaj likvaj kristaloj.

La efiko estis unue priskribita de dana sciencisto Rasmus Bartholin en 1669, kiu vidis ĝin ĉe kalcito.^[1][2]

La plej simpla apero de la efiko estas en materialoj kun unuaksa malizotropeco. Tio estas, la strukturo de la materialo estas tia ke ĝi havas simetriakson sen ekvivalenta akso en la ebeno perpendikulara al la simetriakso. Kubaj kristaloj tiel ne trafas la okazon. Ĉi tiu akso estas sciata kiel la optika akso de la materialo, kaj lumo kun lineara polarizo paralela aŭ perpendikulara al ĝi havas neegalajn indicojn de refrakto, signifataj kiel n_e kaj n_o respektive, kie la sufiksoj estas por eksterordinara kaj ordinara (aŭ n_ε kaj n_ω kun grekaj sufiksoj). La nomoj montras tion ke se nepolarizita lumo eneniras la materialon je nenula akuta angulo al la optika akso, la komponanto kun polarizo perpendikulara al ĉi tiu akso estas refraktata laŭ la norma leĝo de refrakto, kaj la komplementa polariza komponanto estas refraktata je nenorma angulo difinita per la angulo de elemento kaj la diferenco inter la indicoj de refrakto

Δn = n_e - n_o

sciata kiel la grandeco de duobla refrakto. La lumo estas pro tio fendata en du lineare polarizitajn faskojn, nomatajn respektive kiel ordinara kaj eksterordinara. Esceptoj okazas se la lumo propagas paralele aŭ perpendikulare al la optika akso. En la unua okazo, ambaŭ polarizoj kaj radioj estas ordinaraj kaj ne estas fendo.

Ankaŭ en la dua okazo ne estas forkiĝo de la lumo en du apartajn direktojn, sed la ordinara kaj eksterordinaraj komponantoj vojaĝas je malsamaj rapidoj, kaj la efiko estas je interkonverto inter lineara kaj cirkla aŭ elipsa polarizoj. Se diko de la materialo estas tia ke ŝanĝo de fazo de unu radio relative al la alia estas kvarono de plena periodo, kaj se intesoj de ambaŭ radioj estas la sama, do lineara polarizo konvertiĝas en la cirklan. Se diko de la materialo estas tia ke ŝanĝo de fazo de unu radio relative al la alia estas duono de plena periodo, do lineara polarizo konserviĝos sed turniĝos je iu angulo, kiu angulo dependas de angulo inter polariza ebeno de la fonta radio kaj la optika akso.

Duobla refrakto ankaŭ okazas en duakse neizotropaj materialoj, kiuj estas ankaŭ sciataj kiel trioble refraktaj, sed ĝia priskribo estas tiam sufiĉe pli komplika.

Duaksa duobla refrakto, ankaŭ sciata kiel triobla refrakto, priskribas neizotropan materialon kiu havas pli ol unu akson de malizotropeco. Por ĉi tia materialo, la refrakta indica tensoro n, ĝenerale havas tri malsamajn ajgenojn kiuj povas esti markitaj kiel n_α, n_β, n_γ.

1. ↑ Erasmus Bartholin (1669). Experimenta crystalli islandici disdiaclastici quibus mira & infolita refractio detegitur (Eksperimentoj sur duoblorefrakta islanda kristalo tra kiu estas detektita rimarkinda kaj unika refrakto) (Kopenhago, Danio: Daniel Paulli)..
2. ↑ Erasmus Bartholin (1-a de januaro de 1670). "Kalkulo de diversaj eksperimentoj faritaj kaj priskribitaj de D-ro Erasmus Bartholin, sur kristalo-simila korpo, sendita al lin el insulo," vol. 5 p. 2039-2048.. (itale)