द्विअपवर्तन और क्रिस्टल प्रकाशिकी
द्विअपवर्तक क्रिस्टलों में एक अपवर्तक सूचकांक होता है जो प्रकाश के ध्रुवीकरण और दिशा पर निर्भर करता है, जिससे एक किरण दो अलग-अलग वेगों वाली किरणों में विभाजित हो जाती है।
Definition
किसी माध्यम के अपवर्तक सूचकांक की प्रकाश के ध्रुवीकरण दिशा और संचरण दिशा पर निर्भरता, जिसके कारण प्रकाश सामान्य और असाधारण घटकों में विभाजित हो जाता है जो विभिन्न गति से यात्रा करते हैं।
Scope
यह विषय प्रकाशीय विषमदैशिक माध्यमों में प्रकाश के संचरण को समाहित करता है। इसमें परावैद्युत टेंसर और सूचकांक दीर्घवृत्त, सामान्य और असाधारण किरणें, एकअक्षीय और द्विअक्षीय क्रिस्टल, लंबकोणीय घटकों के बीच संचित कला मंदता, दोहरा अपवर्तन और वॉक-ऑफ, प्रकाशीय गतिविधि और वृत्ताकार द्विअपवर्तन, और इलेक्ट्रो-ऑप्टिक तथा फोटोइलास्टिक प्रभावों के माध्यम से क्षेत्र-प्रेरित विषमदैशिकता शामिल है। यह बताता है कि कैसे विषमदैशिक सामग्री ध्रुवीकरण को रूपांतरित करती है और वेव प्लेट्स, ध्रुवीकरण प्रिज्म और इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्यूलेटर का आधार बनती है।
Core questions
- विषमदैशिक क्रिस्टल प्रकाश को दो किरणों में क्यों अपवर्तित करते हैं?
- एक क्रिस्टल के प्रकाशीय व्यवहार को सूचकांक दीर्घवृत्त द्वारा कैसे दर्शाया जाता है?
- एकअक्षीय क्रिस्टल द्विअक्षीय क्रिस्टल से किस प्रकार भिन्न होते हैं?
- बाहरी क्षेत्र द्विअपवर्तन को कैसे प्रेरित या परिवर्तित करते हैं?
Key concepts
- द्विअपवर्तन
- सामान्य और असाधारण किरणें
- सूचकांक दीर्घवृत्त
- एकअक्षीय और द्विअक्षीय क्रिस्टल
- प्रकाशीय अक्ष
- कला मंदता
- प्रकाशीय गतिविधि
- इलेक्ट्रो-ऑप्टिक प्रभाव
Key theories
- सूचकांक दीर्घवृत्त और दोहरा अपवर्तन
- एक विषमदैशिक क्रिस्टल में किसी दिए गए ध्रुवीकरण और दिशा के लिए अपवर्तक सूचकांक को सूचकांक दीर्घवृत्त से पढ़ा जाता है, जिससे विशिष्ट सामान्य और असाधारण तरंगें उत्पन्न होती हैं जो अलग-अलग अपवर्तित होती हैं और एक सापेक्ष कला संचित करती हैं।
- इलेक्ट्रो-ऑप्टिक प्रभाव
- एक अनुप्रयुक्त विद्युत क्षेत्र कुछ क्रिस्टलों के सूचकांक दीर्घवृत्त को बदल देता है, जिससे उनके द्विअपवर्तन में क्षेत्र (पॉकेल्स प्रभाव) या उसके वर्ग (केर प्रभाव) के अनुपात में परिवर्तन होता है, जो तीव्र प्रकाशीय मॉड्यूलेटर का आधार है।
Clinical relevance
द्विअपवर्तन ध्रुवीकृत-प्रकाश सूक्ष्मदर्शी में कंट्रास्ट तंत्र है जिसका उपयोग जोड़ों के द्रव में क्रिस्टल की पहचान करने के लिए किया जाता है, जैसे गाउट के नकारात्मक रूप से द्विअपवर्तक यूरेट क्रिस्टल और स्यूडोगाउट के सकारात्मक रूप से द्विअपवर्तक कैल्शियम पाइरोफॉस्फेट, और ऊतक खंडों में कोलेजन और एमाइलॉइड का आकलन करने के लिए।
History
बार्थोलिन ने 1669 में कैल्साइट में दोहरे अपवर्तन की सूचना दी, और ह्यूजेंस ने अपनी तरंग निर्माण के साथ इसका विश्लेषण किया, जिसमें दो अलग-अलग तरंगों का उल्लेख किया गया। 1820 के दशक में फ्रेस्नेल के अनुप्रस्थ-तरंग सिद्धांत ने द्विअपवर्तन का पूर्ण विवरण दिया, और इलेक्ट्रो-ऑप्टिक प्रभावों को बाद में केर और पॉकेल्स द्वारा वर्णित किया गया।
Key figures
- Erasmus Bartholin
- Christiaan Huygens
- Augustin-Jean Fresnel
Related topics
Seminal works
- bornwolf1999
- hecht2017
Frequently asked questions
- कैल्साइट क्रिस्टल दोहरा प्रतिबिंब क्यों दिखाता है?
- कैल्साइट द्विअपवर्तक होता है, इसलिए इसमें प्रवेश करने वाला प्रकाश सामान्य और असाधारण किरणों में विभाजित हो जाता है जो अलग-अलग कोणों पर अपवर्तित होती हैं और अलग-अलग निकलती हैं, जिससे क्रिस्टल के माध्यम से देखी जाने वाली किसी भी चीज़ की दो विस्थापित छवियां बनती हैं।
- प्रकाशीय गतिविधि क्या है?
- प्रकाशीय गतिविधि वृत्ताकार द्विअपवर्तन का एक रूप है जिसमें एक माध्यम, जैसे चीनी का घोल या क्वार्ट्ज, रैखिक रूप से ध्रुवीकृत प्रकाश के तल को घुमाता है क्योंकि यह बाएं- और दाएं-वृत्ताकार ध्रुवीकरणों को थोड़ी भिन्न गति से प्रसारित करता है।