up
Search      menu
علم و تکنولوژی :: مقاله کريستال PDF
QR code - کريستال

کريستال

کريستال دوشکستي

کريستالهاي دوشکستي Birefringence Crystals
انواع کريستالها
کريستال همسانگرد
وقتي پرتوي به مواد اپتيکي معمولي ، مانند بلور نمک طعام وارد مي‌شود، در همان راستا ولي با کمي جابجايي از داخل بلور خارج مي‌شود. يعني پرتو ورودي و خروجي موازي و هم راستا مي‌باشند. قانون حاکم در عبور نور از يک محيط به محيط ديگر قانون اسنل مي‌باشد که اين مواد از آن پيروي مي‌کنند. در اين مواد که به مواد همسانگرد معروفند، براي يک طول موج ، يک ضريب شکست خواهيم داشت. بنابراين اگر نور تکفامي را در هر جهتي به جسم بتابانيم، در داخل آن سرعت يکساني خواهد داشت.
کريستال ناهمسانگرد
کريستالهايي داريم که در مقابل تابش نور ، درجهتهاي مختلف در داخل خود ، خواص متفاوتي از خود بروز مي‌دهند. اين مواد به کريستالهاي ناهمسانگرد معروفند. کريستالهاي دوشکستي از اين نوع هستند که از يک پرتو غير قطبيده ، دو پرتو قطبيده درست مي‌کنند که قطبشهاي آنها بر هم عمودند.
پديده شکست دوگانه اولين بار در قرن 17 توسط «بارتولينوس» کشف شد. کريستالهاي دوشکستي علاوه بر اين که قطبنده‌هاي خطي هستند، براي تغيير دادن نوع قطبش يک باريکه نور هم مورد استفاده قرار مي‌گيرند. تيغه‌هاي ربع موج و نيم موج کريستالهاي دو شکستي هستند که براي اين منظور استفاده مي‌شوند.
پرتوهاي عادي و غيرعادي
* نور در داخل کريستال دوشکستي ، به دو امتداد تجزيه مي‌شود ، پس از عبور نيز دو مولفه خروجي براي اين نور خواهيم داشت.
* يکي از اين پرتوها از قانون شکست اسنل پيروي مي‌کند که آ ن را پرتو عادي مي‌گويند، ولي پرتو دوم از اين قانون تبعيت نمي‌کند وآن را پرتو غيرعادي مي‌نامند.
* سرعت پرتو عادي در همه جهتها در داخل بلور يکسان است و ضريب شکست بلور نيز براي اين پرتو ثابت است. پرتو غير عادي در جهتهاي مختلف داخل بلور ، سرعت متفاوتي دارد و ضريب شکست بلور نيز بسته به سرعت پرتو متفاوت مي‌باشد.
* قطبش پرتو عادي عمود بر صفحه تابش است، ولي قطبش پرتو غيرعادي ، روي صفحه تابش مي‌باشد، به عبارتي قطبش اين دو پرتو بر هم عمود است ( صفحه تابش ، صفحه‌اي است که شامل پرتو تابش وخط عمود برسطح جدايي دو محيط مي‌باشد).
محور نوري
* پرتوهاي عادي و غير عادي در امتداد خاصي در داخل کريستال ، سرعت يکساني خواهند داشت که اين امتداد را محور نوري کريستال مي‌نامند. در روي اين محور ، تمام خصوصيات پرتو عادي و غير عادي يکسان است و ضريب شکست بلور براي هر دو پرتو در روي اين محور، يکي مي‌باشد.
* کريستال دو شکستي به دليل وجود اين دو پرتو ، از يک جسم دو تصوير ايجاد مي کند و باعث توليد نور قطبيده مي‌شود.
* اگر جلوي يکي از اين پرتوها را سد يا آن را منحرف کنيم، در حالي که مولفه ديگر از بلور عبور مي‌کند، مي‌توان به يک درجه قطبش عالي دست يافت. منشور نيکول اولين کريستال قطبنده‌اي است که براي اين منظور ساخته شده است.
تصوير حاصل از کريستال دوشکستي
* بلور کلسيت يک کريستال دو شکستي مي‌باشد که اگر با آن به نوشته روي کاغذ نگاه کنيم، دو تصوير خواهيم ديد.
* با چرخش کلسيت روي کاغذ ، يکي از تصويرها ثابت مانده و تصوير دوم حول تصوير ثابت خواهد چرخيد. تصوير ثابت ، حاصل از پرتو عادي مي‌باشد و تصوير چرخان ، از پرتو غيرعادي بدست مي‌آيد. اين دو تصوير در روي محور نوري کلسيت ، بر روي هم منطبق مي‌شوند.
* در واقع اگر يک چشمه نقطه‌اي نور را درون بلوري مثل کلسيت تصور کنيم، دو دسته جبهه موج متفاوت خواهيم داشت، جبهه موج مربوط به پرتو عادي ، که کروي است و جبهه موج متناظر با پرتو غير عادي ، که بيضوي دوار است ( بيضوي دوار رويه‌اي است که از دوران بيضي حول قطر کوچک يا بزرگ آن بدست مي‌آيد، که اين محور چرخش ، در امتداد محور نوري واقع است).
انواع کريستالهاي دو شکستي
* اگر ضريب شکست پرتو عادي را با no و ضريب شکست پرتو غيرعادي را با ne نشان دهيم، اختلاف اين دو
Δn = ne - no مشخصه‌اي براي تعيين نوع کريستال دو شکستي خواهد بود.
* کريستالهايي که Δn مثبت دارند، کريستال دو شکستي مثبت ناميده مي‌شوند. در اين کريستالها ، جبهه بيضوي دوار بطور کامل درون جبهه کروي محاط خواهد بود، يعني سرعت پرتو عادي بيشتر از سرعت پرتو غيرعادي مي باشد. کوارتز از اين نوع مي‌باشد.
* کريستالهايي که Δn منفي دارند، کريستال دو شکستي منفي ناميده مي‌شوند. در اين نوع کريستالها که کلسيت نمونه‌اي از آنها مي‌باشد، جبهه بيضوي دوار بطور کامل ، بر جبهه کروي محيط خواهد بود، يعني سرعت پرتو غيرعادي همه جا از سرعت پرتو عادي بيشتر است.
* حالت 0 = Δn مربوط به محور نوري کريستال مي‌باشد.
حالتهاي ويژه
* در مورد موج غيرپلاريزه: اگر محور نوري با خط عمود بر سطح زاويه 0 يا 90 درجه بسازد ( يعني محور نوري ، عمود يا موازي سطح باشد) موج ما بصورت قائم برسطح کريستال فرود آيد، پرتوهاي عادي و غيرعادي در يک راستا پيش مي‌روند.
* اگر محور نوري موازي سطح کريستال باشد، دو پرتو با اينکه در يک راستا پيش مي‌روند ولي با دو سرعت متفاوت منتشر مي‌‌شوند. اين پديده در ساختن تيغه‌هاي ربع موج و نيم موج مورد استفاده قرار مي‌گيرد.
* اگر محور نوري عمود بر سطح کريستال باشد، هر دو پرتو نه تنها در يک راستا منتشر مي‌شوند، بلکه سرعت يکساني هم خواهند داشت.
* در مورد موج پلاريزه خطي در مورد فرود عمودي باريکه پلاريزه خطي ، حالتهاي خاص زير را خواهيم داشت:
o اگر محور نوري موازي سطح باشد و راستاي ارتعاش پرتو فرودي عمود بر سطح باشد، پرتو بصورت پرتو عادي از سطح خواهد گذشت و مولفه غيرعادي وجود نخواهد داشت.
o اگر راستاي ارتعاش فرودي ، موازي سطح باشد، پرتو بصورت پرتو غير عادي مي‌گذرد و مولفه عادي وجود نخواهد داشت.
o در ساير حالتهاي پلاريزاسيون باريکه فرودي ، هر دو مولفه عادي و غيرعادي وجود خواهند داشت. اگر ميدان الکتريکي وابسته به موج پلاريزه فرودي ، با امتداد محور نوري زاويه‌اي بسازد، باريکه خروجي قطبش بيضوي خواهد بود.
o در حالت کلي در مورد باريکه فرودي پلاريزه خطي، اگر اختلاف فاز پرتوهاي عادي و غيرعادي مضرب صحيحي از فاز 180 درجه باشد، نور خروجي قطبش خطي خواهد بود. بازاي ساير مقادير اختلاف فاز ، باريکه خروجي قطبش بيضوي مي‌باشد.

ترکيبات عسل به نوع شهد گياهي که توسط زنبوران عسل جمع آوري مي شود بستگي دارد اما به طور معمول هر 100گرم عسل محتوي 20گرم آب و 80 گرم ماده جامد است. 95 ت ...

تصور جهان پيشرفته کنوني بدون وجود مواد پليمري مشکل مي باشد. امروزه اين مواد جزيي از زندگي ما شده اند و در ساخت اشياي مختلف ، از وسايل زندگي و مورد مصر ...

فضاي زيادي در سطوح پائين وجود دارد. با اين جمله، ايده اوليه تکنولوژي نانو شکل گرفت که در سال ۱۹۵۹ از زبان ريچارد فاينمن در يک سخنراني علمي جاري شد. وي ...

نقاط کوانتومي يا نانوکريستال ها در دستهٔ نيمه رساناها جاي مي گيرند. نيمه رساناها اساس صنايع الکترونيک جديد هستند و در ابزارهايي مانند ديودهاي نوري و ...

باتريهاي يون ليتيمي بر اساس هدايت کردن و حرکت دادن يون هاي ليتيم از مسير محلول الکتروليت و از سمت کاتد اکسيد کبالت ليتيم به آند کربن کار مي کند. براسا ...

۳D مخفف کلمه ۳Dimensial، به معناي يک شي سه بعدي است. ۳D مخفف کلمه ۳Dimensial، به معناي يک شي سه بعدي است. چيزي که عرض ارتفاع و طول (عمق) داشته باشد. م ...

● فناوري نانو در بسته بندي موادغذايي درصنايع و شرکت ها: در حال حاضر شرکت هاي زيادي مانند Unilever, keystone,Hershey,food,nestle مشغول کار روي نانو غذا ...

اغلب مشاهده شده که نيروي الکترومغناطيسي باعث ايجادساختار(منظم)شده يعني اتمهاوملکولهاوجامدات کريستالي راتثبيت مي نمايد. درحقيقت نتايج (اثرات)نيروي مغنا ...

دانلود نسخه PDF - کريستال