Birefringenta

Birefringenta

Printr-un mediu transparent si izotrop, lumina privita ca o perturbatie a campului electromagnetic se propaga in toate directiile cu aceeasi viteza. Intr-un mediu anizotrop sau cristalin viteza de propagare a luminii variaza cu directia.

La intrarea unei raze de lumina polarizata plan intr-un cristal de cuart, vectorul camp electric se descompune in doua componente, pe doua directii perpendiculare care poarta numele de axe optice principale (fig. 10). Cele doua componente traverseaza mediul respetiv de grosime h cu viteze diferite (v₁ si v₂), astfel ca la iesirea din mediu, intre cele doua componente rezulta o diferenta liniara de drum δ. Acest fenomen poarta numele de birefrigenta naturala si a fost pus in evidenta pentru prima oara de Brewster in anul 1816.

Fig. 10 Fenomen de birefrigenta

Unele materiale transparente(sticla, celuloidul, unele rasini epoxidice etc.), devin birefringente numai atunci cand sunt solicitate mecanic. Aceste materiale se numesc optic active(materiale fotoelastice), iar fenomenul poarta numele de birefringenta accidentala. Materialele optic active sunt folosite pentru confectionarea modelelor fotoelastice in cercetarile intreprinse cu tehnica fotoelasticitatii prin transparenta.

Diferenta de drum δ dintre cele doua componente, la iesirea din mediul birefrigent, potrivit (5), este , unde .

Tinand seama ca:

si , (11)

unde t₁ si t₂ sunt timpii de propagare ai celor doua componente, cu vitezele v₁ si v₂ prin mediul de grosime h, inlocuind in expresia (5) si tinand seama de (2), rezulta:

, (12)

Avand in vedere definitia indicelui de refractie (9), expresia (12) devine:

(13)

Produsul n.h poarta numele de drum optic, iar relatia (13) da diferenta de drum optic intre cele doua componente ale vectorului camp electric la iesire din mediul birefrigent de grosime h.