Podwójne załamanie, zwane również dwójłomnością, właściwością optyczną, w której pojedynczy promień niespolaryzowanego światła wpadającego do ośrodka anizotropowego jest dzielony na dwa promienie, każde skierowane w innym kierunku. Jeden promień (zwany promieniem nadzwyczajnym) jest wygięty lub załamany pod kątem, gdy przemieszcza się on przez ośrodek; drugi promień (zwany zwykłym promieniem) przechodzi przez medium w niezmienionej postaci.
promieniowanie: podwójne załamanie światła
W podwójnym załamaniu światło wchodzi w kryształ, którego właściwości optyczne różnią się wzdłuż dwóch lub więcej osi kryształu. Co jest obserwowane
Podwójne załamanie można zaobserwować poprzez porównanie dwóch materiałów, szkła i kalcytu. Jeśli na kartce papieru zostanie narysowany ołówek, a następnie przykryty kawałkiem szkła, widoczny będzie tylko jeden obraz; ale jeśli ten sam papier pokryty jest kawałkiem kalcytu, a kryształ jest zorientowany w określonym kierunku, wówczas widoczne będą dwa ślady.
Rysunek pokazuje zjawisko podwójnego załamania światła przez kryształ kalcytu. Promień padający widzi się po rozbiciu na zwykły promień CO i promień niezwykły CE po wejściu na powierzchnię kryształu w C. Jeśli jednak promień padający wejdzie do kryształu wzdłuż kierunku jego osi optycznej, promień światła nie zostanie podzielony.
W podwójnym załamaniu promień zwykły i promień niezwykły są spolaryzowane w płaszczyznach drgających względem siebie pod kątem prostym. Ponadto obserwuje się, że współczynnik załamania światła (liczba, która określa kąt zgięcia właściwy dla każdego ośrodka) zwykłego promienia jest stały we wszystkich kierunkach; współczynnik załamania światła niezwykłego promienia zmienia się w zależności od kierunku, ponieważ ma on składowe, które są zarówno równoległe, jak i prostopadłe do osi optycznej kryształu. Ponieważ prędkość fal świetlnych w ośrodku jest równa ich prędkości w próżni podzielonej przez współczynnik załamania światła dla tej długości fali, promień niezwykły może poruszać się szybciej lub wolniej niż zwykły promień.
Wszystkie przezroczyste kryształy oprócz tych z układu sześciennego, które są zwykle optycznie izotropowe, wykazują zjawisko podwójnego załamania światła: oprócz kalcytu, niektóre dobrze znane przykłady to lód, mika, kwarc, cukier i turmalin. Inne materiały mogą stać się dwójłomne w szczególnych okolicznościach. Na przykład roztwory zawierające cząsteczki o długim łańcuchu wykazują podwójne załamanie podczas przepływu; zjawisko to nazywa się dwójłomnością strumieniową. Materiały z tworzyw sztucznych zbudowane z długołańcuchowych cząsteczek polimerowych mogą również podwójnie załamywać się podczas kompresji lub rozciągania; proces ten jest znany jako fotoelastyczność. Niektóre materiały izotropowe (np. Szkło) mogą nawet wykazywać dwójłomność, gdy zostaną umieszczone w polu magnetycznym lub elektrycznym lub poddane naprężeniom zewnętrznym.
