การหักเหสองแนว (birefringence) คือการแยกลำแสงออกเป็นสองลำแสง โดยขึ้นอยู่กับสถานะโพลาไรเซชัน เมื่อส่องผ่านวัสดุบางอย่าง (เช่น ผลึกที่เรียกว่าแคลไซต์) โดยลำแสงทั้งสองนั้นจะเรียกว่า รังสีสามัญ (ordinary) และ รังสีวิสามัญ (extraordinary) และมีทิศทางของโพลาไรเซชันที่แตกต่างกัน (ทิศทางของเวกเตอร์สนามไฟฟ้า) ตาม ปรากฏการณ์นี้อธิบายได้ว่าเกิดจากการที่ดรรชนีหักเหของแสงแตกต่างกันเป็นสองค่าสำหรับการวางแนวโพลาไรเซชันแต่ละแบบ กล่าวอีกนัยหนึ่ง ความเร็วของแสงเมื่อผ่านสสารจะขึ้นอยู่กับทิศทางของเวกเตอร์สนามไฟฟ้าของแสงที่ผ่านสสาร ปรากฏการณ์นี้ได้ถูกอธิบายเป็นครั้งแรกโดยราสมุส บาร์โทลิน แพทย์ชาวเดนมาร์ก ในปี 1669 หลักการนี้สามารถถูกใช้เพื่อสร้างโพลาไรเซอร์สำหรับแยกแสงโพลาไรซ์คนละแนวออกจากกันได้
ทฤษฎี
การหักเหสองแนวนั้นวัดปริมาณได้ดังนี้
ที่นี่ เป็นดรรชนีหักเหของรังสีสามัญ เป็นดัชนีการหักเหของรังสีวิสามัญ ดรรชนีหักเหของรังสีทั้งสองจะเท่ากันเมื่อรังสีตกกระทบตาม ดรรชนีหักเหของรังสีสามัญไม่ได้ขึ้นอยู่กับมุมของแสงที่ตกกระทบที่ทำกับแกนเชิงแสงของผลึก ในทางกลับกัน ดัชนีการหักเหของแสงสำหรับวิสามัญจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับมุมของแสงที่ตกกระทบตามแกนเชิงแสงของผลึก และจะมีค่าสูงสุดเมื่อมุมตกกระทบตั้งฉากกับแกนเชิงแสงของผลึก
โดยทั่วไปแล้ว เราอธิบายสภาพยอมของไดอิเล็กตริกแบบแอนไอโซทรอปิกด้วย อันดับสอง (เมทริกซ์ 3x3) วัสดุที่มีคุณสมบัติการหักเหสองแนวเป็นกรณีพิเศษซึ่งมีเทนเซอร์สภาพยอม เป็นเมตริกซ์ทแยงมุมโดยมีค่าเป็น , และ (หรืออาจพิจารณาว่าทิศทางการแพร่กระจายของแสงคงที่ คิดเพียงสองแกนที่เหลือ) นั่นคือ
โดยในที่นี้ คือสภาพยอมในสุญญากาศ
โดยหลักการแล้ว การหักเหสองแนวสามารถเกิดขึ้นได้ไม่เฉพาะในวัสดุไดอิเล็กตริกเท่านั้น แต่ยังเกิดในวัสดุที่มีความเป็นแม่เหล็กด้วย แต่สภาพให้ซึมผ่านได้ทางแม่เหล็กในบริเวณความถี่ของแสงแทบจะไม่เปลี่ยนแปลง
กระดาษแก้วเป็นตัวอย่างของวัสดุหักเหสองแนวที่มีราคาไม่แพงและหามาได้ง่าย
ในการตรวจสอบว่าทรงกลมควอตซ์ เป็นของจริงแท้หรือไม่ ให้ตรวจสอบโดยพิจารณาที่การหักเหสองแนว โดยในกรณีของควอตซ์ตามธรรมชาติ เค้าโครงของทิวทัศน์เมื่อมองทะลุผ่านจะดูเบลอ ๆ เนื่องจากเกิดการหักเหสองแนว ดังนั้นแล้วแม้ว่าวัสดุจะโปร่งใส แต่หากมองเห็นเส้นขอบได้อย่างชัดเจนโดยไม่เบลอ ก็สามารถแยกแยะได้ว่าเป็นวัสดุที่ไม่เกิดการหักเหสองแนว เช่น แก้ว ไม่ใช่ควอตซ์
การหักเหสองแนวจากวัสดุที่ไม่เป็นแอนไอโซทรอปิก
โดยทั่วไปแล้วการหักเหสองแนวจะเกิดขึ้นจากผลึกแอนไอโซทรอปิก แต่ในวัสดุไอโซทรอปิกก็อาจถูกทำให้เกิดการหักเหสองแนวขึ้นได้ด้วยวิธีดังต่อไปนี้
- : เกิดขึ้นจากการสูญเสียความเป็นไอโซทรอปิกของระบบเมื่อโดนแรงกระทำจนเสียรูป (ยืดหรืองอ)
- การหมุนเชิงแสง: เกิดขึ้นเมื่อความบริสุทธิ์เชิงแสงเกิดความเอนเอียงในสารละลายของโมเลกุลที่มีผลกระทบต่อแสง
- : เกิดการหักเหสองแนวขึ้นตามสัดส่วนกำลังสองของสนามไฟฟ้าในวัสดุไอโซทรอปิกเมื่อโดนสนามไฟฟ้าความเข้มสูงจากภายนอก
- ปรากฏการณ์ฟาราเดย์: เกิดการหมุนเชิงแสงขึ้นจากการใช้ให้สนามแม่เหล็กกับวัสดุไอโซทรอปิก ใช้งานได้ดีในทางทัศนศาสตร์ เนื่องจากเมื่อได้รับสนามแม่เหล็ก ดัชนีการหักเหของแสงสำหรับแสงโพลาไรซ์เชิงวงกลมหมุนซ้ายนั้นแตกต่างจากค่าดัชนีของแสงโพลาไรซ์แบบวงกลมหมุนขวา ปรากฏการณ์นี้จะหายไปทันทีที่สนามแม่เหล็กหายไป
อ้างอิง
- Abramowitz, Mortimer; Davidson, Michael W. "Olympus Microscopy Resource Center". Olympus Life Science Inc. สืบค้นเมื่อ 2021-07-21.
- Experimenta crystalli islandici disdiaclastici quibus mira & infolita refractio detegitur
wikipedia, แบบไทย, วิกิพีเดีย, วิกิ หนังสือ, หนังสือ, ห้องสมุด, บทความ, อ่าน, ดาวน์โหลด, ฟรี, ดาวน์โหลดฟรี, mp3, วิดีโอ, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, รูปภาพ, เพลง, เพลง, หนัง, หนังสือ, เกม, เกม, มือถือ, โทรศัพท์, Android, iOS, Apple, โทรศัพท์โมบิล, Samsung, iPhone, Xiomi, Xiaomi, Redmi, Honor, Oppo, Nokia, Sonya, MI, PC, พีซี, web, เว็บ, คอมพิวเตอร์
karhkehsxngaenw birefringence khuxkaraeyklaaesngxxkepnsxnglaaesng odykhunxyukbsthanaophlaireschn emuxsxngphanwsdubangxyang echn phlukthieriykwaaekhlist odylaaesngthngsxngnncaeriykwa rngsisamy ordinary aela rngsiwisamy extraordinary aelamithisthangkhxngophlaireschnthiaetktangkn thisthangkhxngewketxrsnamiffa tam praktkarnnixthibayidwaekidcakkarthidrrchnihkehkhxngaesngaetktangknepnsxngkhasahrbkarwangaenwophlaireschnaetlaaebb klawxiknyhnung khwamerwkhxngaesngemuxphanssarcakhunxyukbthisthangkhxngewketxrsnamiffakhxngaesngthiphanssar praktkarnniidthukxthibayepnkhrngaerkodyrasmus barothlin aephthychawednmark inpi 1669 hlkkarnisamarththukichephuxsrangophlairesxrsahrbaeykaesngophlairskhnlaaenwxxkcakknidkarhkehthitangknkhxngaesngthimiaenwophlaireschntngchakknthaihaesngaeykepnsxngswnemuxphanphlukaekhlist laydanhlngcaduehmuxncaaeykepnsxngswnthvsdikarhkehsxngaenwnnwdprimaniddngni Dn ne no displaystyle Delta n n e n o thini no displaystyle n o epndrrchnihkehkhxngrngsisamy ne displaystyle n e epndchnikarhkehkhxngrngsiwisamy drrchnihkehkhxngrngsithngsxngcaethaknemuxrngsitkkrathbtam drrchnihkehkhxngrngsisamyimidkhunxyukbmumkhxngaesngthitkkrathbthithakbaeknechingaesngkhxngphluk inthangklbkn dchnikarhkehkhxngaesngsahrbwisamycaaetktangknipkhunxyukbmumkhxngaesngthitkkrathbtamaeknechingaesngkhxngphluk aelacamikhasungsudemuxmumtkkrathbtngchakkbaeknechingaesngkhxngphluk odythwipaelw eraxthibaysphaphyxmkhxngidxielktrikaebbaexnixosthrxpikdwy xndbsxng emthriks 3x3 wsduthimikhunsmbtikarhkehsxngaenwepnkrniphiesssungmiethnesxrsphaphyxm e displaystyle varepsilon epnemtriksthaeyngmumodymikhaepn no2 displaystyle n o 2 no2 displaystyle n o 2 aela ne2 displaystyle n e 2 hruxxacphicarnawathisthangkaraephrkracaykhxngaesngkhngthi khidephiyngsxngaeknthiehlux nnkhux e e0 no2000no2000ne2 displaystyle mathbf varepsilon varepsilon 0 begin bmatrix n o 2 amp 0 amp 0 0 amp n o 2 amp 0 0 amp 0 amp n e 2 end bmatrix odyinthini e0 displaystyle varepsilon 0 khuxsphaphyxminsuyyakas odyhlkkaraelw karhkehsxngaenwsamarthekidkhunidimechphaainwsduidxielktrikethann aetyngekidinwsduthimikhwamepnaemehlkdwy aetsphaphihsumphanidthangaemehlkinbriewnkhwamthikhxngaesngaethbcaimepliynaeplng kradasaekwepntwxyangkhxngwsduhkehsxngaenwthimirakhaimaephngaelahamaidngay inkartrwcsxbwathrngklmkhwxts epnkhxngcringaethhruxim ihtrwcsxbodyphicarnathikarhkehsxngaenw odyinkrnikhxngkhwxtstamthrrmchati ekhaokhrngkhxngthiwthsnemuxmxngthaluphancadueblx enuxngcakekidkarhkehsxngaenw dngnnaelwaemwawsducaoprngis aethakmxngehnesnkhxbidxyangchdecnodyimeblx ksamarthaeykaeyaidwaepnwsduthiimekidkarhkehsxngaenw echn aekw imichkhwxtskarhkehsxngaenwcakwsduthiimepnaexnixosthrxpikodythwipaelwkarhkehsxngaenwcaekidkhuncakphlukaexnixosthrxpik aetinwsduixosthrxpikkxacthukthaihekidkarhkehsxngaenwkhuniddwywithidngtxipni ekidkhuncakkarsuyesiykhwamepnixosthrxpikkhxngrabbemuxodnaerngkrathacnesiyrup yudhruxngx karhmunechingaesng ekidkhunemuxkhwambrisuththiechingaesngekidkhwamexnexiynginsarlalaykhxngomelkulthimiphlkrathbtxaesng ekidkarhkehsxngaenwkhuntamsdswnkalngsxngkhxngsnamiffainwsduixosthrxpikemuxodnsnamiffakhwamekhmsungcakphaynxk praktkarnfaraedy ekidkarhmunechingaesngkhuncakkarichihsnamaemehlkkbwsduixosthrxpik ichnganiddiinthangthsnsastr enuxngcakemuxidrbsnamaemehlk dchnikarhkehkhxngaesngsahrbaesngophlairsechingwngklmhmunsaynnaetktangcakkhadchnikhxngaesngophlairsaebbwngklmhmunkhwa praktkarnnicahayipthnthithisnamaemehlkhayipxangxingAbramowitz Mortimer Davidson Michael W Olympus Microscopy Resource Center Olympus Life Science Inc subkhnemux 2021 07 21 Experimenta crystalli islandici disdiaclastici quibus mira amp infolita refractio detegitur