เลนส์การหักเหสองครั้ง

การหักเหสองชั้นหรือที่เรียกว่าbirefringenceซึ่งเป็นคุณสมบัติทางแสงที่แสงของโพลาไรซ์เดียวที่เข้าสู่ตัวกลางที่มีแอนไอโซโทรปิกแบ่งออกเป็นสองรังสีแต่ละการเดินทางในทิศทางที่แตกต่างกัน หนึ่งเรย์ (เรียกว่าเรย์พิเศษ) นั้นโค้งงอหรือหักเหในมุมที่มันเคลื่อนที่ผ่านตัวกลาง อีกรังสี (เรียกว่าเรย์สามัญ) จะผ่านตัวกลางที่ไม่เปลี่ยนแปลง

รังสี: การหักเหคู่

ในการหักเหคู่แสงจะเข้าสู่คริสตัลซึ่งคุณสมบัติทางแสงที่แตกต่างกันไปตามแกนคริสตัลสองแกนหรือมากกว่า สิ่งที่สังเกตได้คือ

การหักเหสองชั้นสามารถสังเกตได้โดยเปรียบเทียบวัสดุสองชนิดคือแก้วและแคลไซต์ หากเครื่องหมายดินสอถูกวาดลงบนแผ่นกระดาษแล้วปิดด้วยแผ่นแก้วจะเห็นเพียงภาพเดียวเท่านั้น แต่ถ้ากระดาษแผ่นเดียวกันนั้นถูกปกคลุมด้วยชิ้นส่วนของแคลไซต์และผลึกนั้นวางในทิศทางที่เฉพาะเจาะจงจากนั้นรอยทั้งสองจะปรากฏให้เห็น

รูปแสดงปรากฏการณ์การหักเหสองครั้งผ่านผลึกแคลไซต์ รังสีที่ตกกระทบนั้นจะถูกแยกออกเป็น CO รังสีสามัญและรังสีพิเศษ CE เมื่อเข้าสู่หน้าคริสตัลที่ C หากรังสีตกกระทบเข้าสู่คริสตัลตามทิศทางของแกนออปติกอย่างไรก็ตามรังสีแสงจะไม่ถูกแบ่งออก

ในการหักเหสองครั้งรังสีธรรมดาและรังสีเอกซ์จะถูกขั้วในระนาบการสั่นที่มุมฉากซึ่งกันและกัน ยิ่งไปกว่านั้นดัชนีการหักเหของแสง (ตัวเลขที่กำหนดมุมของการดัดงอเฉพาะสำหรับแต่ละตัวกลาง) ของเรย์สามัญพบว่าคงที่ในทุกทิศทาง ดัชนีการหักเหของแสงพิเศษนั้นแตกต่างกันไปตามทิศทางที่ถ่ายเพราะมันมีส่วนประกอบที่ขนานและตั้งฉากกับแกนสายตาของคริสตัล เนื่องจากความเร็วของคลื่นแสงในตัวกลางเท่ากับความเร็วของพวกเขาในสุญญากาศหารด้วยดัชนีการหักเหของแสงสำหรับความยาวคลื่นนั้นรังสีเอกสิทธิ์สามารถเคลื่อนที่ได้เร็วหรือช้ากว่าแสงธรรมดา

ผลึกโปร่งใสทั้งหมดยกเว้นระบบลูกบาศก์ซึ่งโดยทั่วไปจะเป็น isotropic ทัศนวิสัยแสดงปรากฏการณ์ของการหักเหคู่: นอกเหนือไปจากแคลไซต์ตัวอย่างที่รู้จักกันดีคือน้ำแข็ง, แก้ว, ควอตซ์, น้ำตาลและทัวร์มาลีน วัสดุอื่น ๆ อาจกลายเป็น birefringent ภายใต้สถานการณ์พิเศษ ตัวอย่างเช่นสารละลายที่มีโมเลกุลสายยาวแสดงการหักเหสองเท่าเมื่อไหล ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการสตรีม birefringence วัสดุพลาสติกที่สร้างขึ้นจากโมเลกุลพอลิเมอร์สายโซ่ยาวอาจหักเหได้เป็นสองเท่าเมื่อถูกบีบอัดหรือยืด กระบวนการนี้เรียกว่า photoelasticity วัสดุไอโซโทรปิกบางชนิด (เช่นแก้ว) อาจมีการติดไฟเมื่อติดตั้งในสนามแม่เหล็กหรือสนามไฟฟ้าหรือเมื่อถูกความเครียดภายนอก