Преглед на кодот на Дволомност

[[Податотека:Crystal on graph paper.jpg|десно|мини|[[Калцит]]ен кристал воден преку хартија со сини линии покажува двојно прекршување]]
[[Податотека:Calcite and polarizing filter.gif|десно|мини|200px|Двојно прекршена слика како што се гледа преку клацитен кристал, видена преку вртежен поларизационен филтер ги илустрира спротивните состојби на поларизација на двете слики.]]

'''Дволомност''' – [[оптика|оптичка]] особина на материјалите кои имаат [[показател на прекршување]] кој зависи од [[поларизација (бранови)|поларизација]]та и насоката на простирање на [[светлина]]та.<ref>{{Наведена мрежна страница |url=http://www.olympusmicro.com/primer/lightandcolor/birefringence.html |title=Olympus Microscopy Resource Center |publisher=Olympus America Inc. }}{{Мртва_врска|date=August 2021 |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }}</ref> Таквите анизотропијаанизотропни материјали се нарекуваат „дволомци“ (двојно рефрактирачки материјали). Дволомноста често се квантифицира како максимална разлика меѓу индексите на прекршување пројавени од материјалот. [[Кристал]]ите со некубична [[кристална структура]] се често дволомни, како и [[пластика|пластичните]] материјали под механичко напрегање.

Дволомноста е одговорна за појавата на двојно прекршување, кога светлински зрак паѓа на дволомен материјал поларизацијата го дели на два зрака со малку различни патеки. Тој ефект за првпат е опишан од данскиот научник [[Расмус Бартолин]] во 1669 година, кој го набљудувал<ref>See:
* Erasmus Bartholin, [https://books.google.com/books?id=F7RAAAAAcAAJ&pg=PP11#v=onepage&q&f=false ''Experimenta crystalli islandici disdiaclastici quibus mira & infolita refractio detegitur''] [Experiments on birefringent Icelandic crystal through which is detected a remarkable and unique refraction] (Copenhagen, Denmark: Daniel Paulli, 1669). 
* Erasmus Bartholin (January 1, 1670) [https://books.google.com/books?id=Zl5FAAAAcAAJ&pg=PA2141#v=onepage&q&f=false "An account of sundry experiments made and communicated by that learn'd mathematician, Dr. Erasmus Bartholin, upon a chrystal-like body, sent to him out of Island,"] ''Philosophical Transactions of the Royal Society of London'', '''5''' : 2041-2048.</ref> во [[калцит]], кристал кој има еден од најголемите двојни прекршувања. Сепак, дури во XIX век [[Огистен Френел]] ја опишал појавата од гледна точка на поларизацијата, разбирајќи ја светлината како бран со компоненти на поле при попречна поларизација (нормална на насоката на брановиот вектор).

==Објаснување==
[[Податотека:Positively birefringent material.svg|десно|мини|Влезната светлина со паралелна поларизација ({{mvar|p}}) има различен делотворен [[показател на прекршување]] од светлината со нормална поларизација ({{mvar|s}}), па истите се [[Снелов закон|прекршуваат]] под различен агол.]]
Ова е квалитативно објаснување на појавата.

===Едноосни материјали=== 
Наједноставниот вид на дволомен материјал е опишан како ''униаксијален'' или ''едноосен'', што значи дека постои еден правец на управување на оптичката анизотропија при што сите правци нормални на него (или под даден агол на него) се оптички еквивалентни. Значи вртењето на материјалот околу оваа оска не го менува неговото оптичко однесување. Овој правец е познат како [[оптичка оска на кристал|оптичка оска]] на материјалот. Светлина чија поларизација е ''нормална'' на оптичката оска се управува од показател на прекршување {{math|''n''<sub>o</sub>}} (за "обичен"). Светлина чија поларизација е ''во правец на'' оптичката оска оди со оптички индекс {{math|''n''<sub>e</sub>}} (за "необичен"). За кој било правец на зрак постои линеарен правец на поларизација нормален на оптичката оска, и ова се нарекува ''обичен зрак''. Сепак, за кои било правци на зраци кои не се паралелни со оптичката оска, правецот на поларизација нормален на поларизацијата на обичниот зрак делумно ќе биде во правецот на оптичката оска, и истиот се нарекува ''необичен зрак''. Обичниот зрак секогаш ќе подлежи на показател на прекршување {{math|''n''<sub>o</sub>}}, додека показателот на прекршување на необичниот зрак ќе биде меѓу {{math|''n''<sub>o</sub>}} и {{math|''n''<sub>e</sub>}}, во зависност од правецот на зракот како што е опишано со [[елипсоид на показателот на прекршување|елипсоидот на показателот на прекршување]]. Големината на разликата е квантифицирана со дволомноста:
:<math>\Delta n=n_\mathrm{e}-n_\mathrm{o}\,.</math>

Распростирањето (исто како и [[Френелови равенки|коефициентот на одбивање]]) на обичниот зрак е едноставно опишан со {{math|''n''<sub>o</sub>}} како да нема вклучено дволомност. Сепак распростирањето на необичниот зрак, како што сугерира името, не е исто со ниеден бран во хомоген оптички материјал. Неговото прекршување (и одбивање) на површината може да се разбере користејќи го делотворниот показател на прекршување (вредност меѓу {{math|''n''<sub>o</sub>}} and {{math|''n''<sub>e</sub>}}). Сепак фактички тоа е [[нехомоген бран]] чиј тек на моќта (даден со Појнтинговиот вектор) не е точно во правец на [[бранов вектор|брановиот вектор]]. Ова предизвикува додатно поместување во тој сноп, дури и кога паѓа под нормален агол, како што многупати набљудувано користејќи кристал од калцит како што прикажано на горната слика. Вртењето на кристалот калцит ќе предизвика една од двете слики, таа на необичниот зрак, лесно да се заврти околу онаа на обичниот зрак, која останува фиксна.

Кога светлината се распростира долж или ортогонално на оптичката оска, такво бочно поместување не постои. Во првиот случај, двете поларизации подлежат на истиот делотворен показател на прекршување, така што нема необичен зрак. Во вториот случај необичниот зрак се распростира со различна фазна брзина (соодветно на {{math|''n''<sub>e</sub>}}), но тој не нехомоген бран. Кристал со својата оптичка оска со оваа ориентација, паралелен на оптичката површина, може да се користи за да се создаде бранова плоча, на која нема дисторзија на сликата, но намерна модификација на состојбата на поларизација на упадниот бран. Така на пример, четвртбранова плоча се користи за да се создаде циркуларна поларизација од линеарно поларизиран извор.

===Двоосни материјали===
Случајот со таканаречените двоосни (двоаксијални) кристали е значително покомплексен.<ref name="landaulifshitz">Landau, L. D., and Lifshitz, E. M., ''Electrodynamics of Continuous Media'', Vol. 8 of the ''Course of Theoretical Physics'' 1960 (Pergamon Press), §79</ref> Овие кристали се одликуваат со „три“ показатели на прекршување кои соодветствуваат на трите основни оски на кристалот. За повеќето правци на зраците, ''двете'' поларизации би се класифицирале како необични зраци, но со различни делотворни показатели на прекршување. Сепак, иако се необични бранови, правецот на текот на моќноста не е идентичен со брановиот вектор во двата случаи.

Двата показатела на прекршување можат да се одредат користејќи ги елипсоидите на показателот на прекршување за дадените правци на поларизацијата. Треба да се назначи дека за двоосни кристални елипсоидот на показателот на прекршување ''нема'' да биде вртежен елипсоид ("[[сфероид]]"), туку е опишан со три нееднакви показатели на прекршување {{math|''n''<sub>α</sub>}}, {{math|''n''<sub>β</sub>}} and {{math|''n''<sub>γ</sub>}}. Така, не постои оска околу која ротацијата ги остава оптичките својства непроменливи (како што е случајот со едноосните кристали чиј елипсоид на показателот на прекршување "е" сфероид).

Иако не постои оска на симетрија, постојат ''две'' оптички оски или ''бинормали'' кои се дефинирани како правци долж кои светлината може да се распростира без дволомност, односно правци долж кои брановата должина е независна од поларизацијата.<ref name="landaulifshitz"/> Од оваа причина, дволомните материјали со три различни показатели на прекршување се нарекуваат ''двоосни''. Дополнителни, постојат две различни оски познати како ''оптички зрачни оски'' долж кои групната брзина на светлината е независна од поларизацијата.

===Двојно прекршување===
[[Податотека:35. Прекршување низ планпаралелна плочка.ogv|мини|Прекршување низ планпаралелна плочка.]]
Кога произволен сноп светлина падне на површина на дволомен материја, поларизациите кои соодветствуваат на обични и необични зраци во општ случај имаат различни патишта. Неполаризираната светлина се состои од еднаква количина енергија во која било од двете ортогонални поларизации, а дури и поларизираната светлина (освен во посебни случаи) ќе има некоја енергија во секоја од овие поларизации. Согласно Снелов законСнеловиот закон за прекршување, аголот на прекршување ќе биде управуван од делотворниот показател на прекршување кој е различен за овие две поларизации. Ова јасно се гледа, на пример, кај Воластонова призмаВоластоновата призма која е дизајнирана да ја раздвои влезната светлина во две линеарни поларизации користејќи дволомен материјал како што е [[калцит]]от.

Различните агли на прекршување за двете компоненти на поларизација се прикажани на сликата на почетокот на страницава, со оптичката оска долж површината (и нормалната на упадната рамнина), така што аголот на прекршување е различен за поларизацијата {{mvar|p}} ("обичен зрак" во овој случај, со нејзината поларизациона компонента нормална на оптичката оска) и поларизацијата {{mvar|s}} ("необичен зрак" со поларизациона компонента долж оптичката оска). Дополнително, различен облик на двојно прекршување постои во случаите каде оптичката оска не е долж површината на прекршува (ниту нормално на неа). Во овој случај [[електрична поларизација|електричната поларизација]] на дволомниот материја не е точно во правец на [[електрично поле|електричното поле]] на бранот за необичен зрак. Правецот на текот на моќноста (даден со Појнтинговиот вектор) за овој нехомоген бран е на конечен агол од правецот на бранов векторбрановиот вектор што резултира со дополнително раздвојување на овие снопови. Така, дури и во случај на упад под нормален агол, каде аголот на прекршување е нула (согласно Снеловиот закон, без разлика на делотворниот показател на прекршување), енергијата на необичниот зрак може да се распростира под агол. Ова може да се набљудува на парче калцит соодветно пресечено во однос на неговата оптичка оска, поставено над хартија со текст, како на горните две фотографии.

==Наводи==
{{наводи}}

==Надворешни врски==
{{Commons|Birefringence}}
* [http://www.photostress.com Stress Analysis Apparatus (based on Birefringence theory)]{{Мртва_врска|date=December 2022 |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }}
* http://www.olympusmicro.com/primer/lightandcolor/birefringence.html{{Мртва_врска|date=August 2021 |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }}
* [https://www.youtube.com/watch?v=BEClYQbuG7U Video of stress birefringence in Polymethylmethacrylate (PMMA or Plexiglas).]
* [http://www.austine.com Artist Austine Wood Comarow employs birefringence to create kinetic figurative images.]
* {{Наведена мрежна страница|last=Merrifield|first=Michael|title=Birefringence|url=http://www.sixtysymbols.com/videos/birefringence.htm|work=Sixty Symbols|publisher=[[Brady Haran]] for the [[University of Nottingham]]}}
* [http://iowatom.weebly.com The Birefringence of Thin Ice (Tom Wagner, photographer)]

{{Нормативна контрола}}

[[Категорија:Поларизација]]
[[Категорија:Минералогија]]
[[Категорија:Оптичка минералогија]]
[[Категорија:Зборови што ги нема во ТРМЈ]]