» » Двойное лучепреломление

Двойное лучепреломление


Двойное лучепреломление

Двойное лучепреломление

На фото — крупные фрагменты кристаллов поваренной соли (минерал галит) и исландского шпата (минерал кальцит). Внешне они похожи, однако сильно различаются по своим оптическим свойствам.

Кристаллы галита относятся к кубической сингонии, а это означает, что свет распространяется по кристаллу с одной и той же скоростью вне зависимости от направления. Такие кристаллы называются оптически изотропными.

Кристаллы кальцита, наоборот, обладают ярко выраженной оптической анизотропией. Попадая в кристалл, луч света расщепляется на два взаимно перпендикулярно поляризованных луча, которые идут в кристалле с разной скоростью. Один луч имеет скорость на 11,5% выше, чем другой. Из-за этого возникает оптический феномен двойного лучепреломления, или двулучепреломления: каждый из лучей имеет свой показатель преломления и по-разному преломляется в кристалле. Войдя в кристалл в одной точке, два луча выходят в различных местах, да еще и один из них появляется с запозданием. На фотографии хорошо видно, что надпись «КАЛЬЦИТ» за кристаллом выглядит двойной, тогда как с надписью «ГАЛИТ» ничего не происходит.


Двойное лучепреломление

Двулучепреломление кристаллом кальцита, лежащим на листе бумаги в клеточку. Фото с сайта en.wikipedia.org


Двойное лучепреломление

Двулучепреломление кальцита через вращающийся поляризационный фильтр: можно рассмотреть два состояния поляризации изображения. Рисунок с сайта en.wikipedia.org


Эффект двулучепреломления впервые описал в 1669 году датский ученый Эразм Бартолин (1625–1698). Он обнаружил его именно в кристаллах исландского шпата, которые были привезены моряками из Исландии. Публикация Э. Бартолина вызвала большую критику со стороны современников, так как «Бог создал одну неживую сущность, она не может сама по себе превращаться в две». Но сам феномен двулучепреломления в кальците не давал покоя таким ученым, как Исаак Ньютон, Христиан Гюйгенс, Джордж Стокс и многим другим. Только в самом начале XIX века работы по теории света Томаса Янга (1801 год) и Огюстена-Жана Френеля (1820 год) позволили понять эффект исландского шпата и открыли возможность развития кристаллооптики — науки о поведении света в кристаллах.

Вильям Николь на основе кристаллов кальцита в 1829 году сконструировал первый поляризатор (поэтому поляризаторы часто называют призмами Николя или, сокращенно, николями), а в 1851–1854 году сэр Генри Клифтон Сорби предложил конструкцию первого поляризационного микроскопа, что вызвало научную революцию в целом ряде дисциплин, связанных с изучением природных и синтетических веществ. Поляризационный микроскоп позволяет количественно определять многие оптические константы вещества, в том числе и силу двулучепреломления различных минералов и синтетических материалов.

Фото © Александра Сигачёва c сайта commons.wikimedia.org. Образцы находятся в Минералогическом музее имени А. Е. Ферсмана.

Павел Плечов

03 октябрь 2019 /
  • Не нравится
  • 0
  • Нравится

Похожие новости

Лава изнутри

На фото — лава, извлеченная из лавового потока (см...

Оливин в поляризованном свете

Именно таким цветным калейдоскопом представляется исследователям дунит — одна из главных пород верхней мантии Земли, состоящая из оливина с примесью хромита, — в скрещенных николях (двойная

Лучи навроцкиита

На этой увеличенной фотографии, которая охватывает поле шириной всего 1 мм, видны длинные конические иглы, расходящиеся в разные стороны...

Висмут

  На фото — висмут, серебристый металл, известный красивой и необычной формой кристаллов...

Учёным удалось «заморозить» свет на целую минуту

Немецкие исследователи заморозили самую быструю вещь во Вселенной — свет: им удалось удержать его в таком состоянии на рекордный срок — целую минуту.Достижение может стать большим прорывом в области
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Код:
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Введите код:
Популярные новости
Почему одни нации богатые, а другие — бедные?Люди могут отращивать хрящи, как саламандрыПочему мы стареем? Новая теория ученыхРоссийский аппарат к Луне стартует не раньше 2026 годаОхотник за сокровищами нашел редчайший доисторический кладЧто происходит с океанами Земли?NASA получило новые снимки Большого красного пятна ЮпитераОбманщики чередуют ложь с правдой, чтобы им продолжали верить