Ισότροπα-Ανισότροπα
isotropic-anisotropic

• Ισότροπα είναι τα σώματα, στα οποία το φως διαδίδεται με την ίδια ταχύτητα προς όλες τις κατευθύνσεις.

  • Τα ισότροπα σώματα έχουν έναν δείκτη διάθλασης.

  • Ισότροπα είναι τα ορυκτά του κυβικού συστήματος, καθώς και τα άμορφα σώματα (υγρά, αέρια, γυαλί).

  • Τα ισότροπα σώματα με πολωτή και αναλυτή (Nicols X) εμφανίζουν διαρκή κατάσβεση, δηλαδή με τη στροφή της τράπεζας παραμένουν σκοτεινά, οιονδήποτε κρυσταλλογραφικό προσανατολισμό κι αν έχει η τομή.

• Ανισότροπα είναι τα σώματα, στα οποία το φως διαδίδεται με διαφορετική ταχύτητα προς διαφορετικές κατευθύνσεις.

  • Τα ανισότροπα σώματα έχουν περισσότερους του ενός δείκτες διάθλασης που εξαρτώνται από τη διεύθυνση διάδοσης του φωτός.

  • Ανισότροπα είναι τα ορυκτά του τριγωνικού, τετραγωνικού, εξαγωνικού, ρομβικού, μονοκλινούς και τρικλινούς συστήματος.

  • Τα ανισότροπα ορυκτά με πολωτή και αναλυτή (Nicols X) εμφανίζουν τετράκις κατάσβεση και έγχρωμη πόλωση, δηλαδή σε μία πλήρη περιστροφή της τράπεζας εμφανίζουν τέσσερις φορές κατάσβεση (ανά 90°) και ενδιαμέσως χρώματα πόλωσης.

  • Η ιδιότητα αυτή οφείλεται στο φαινόμενο της διπλής διάθλασης.

• Διπλή διάθλαση είναι το φαινόμενο, κατά το οποίο το φως διερχόμενο από ένα ανισότροπο ορυκτό χωρίζεται σε δύο ακτίνες, οι οποίες έχουν ίδια διεύθυνση διάδοσης αλλά  διαφορετικές ταχύτητες (επομένως διαφορετικούς δ.δ.). Οι δύο ακτίνες είναι ευθύγραμμα πολωμένες και τα επίπεδα κράδανσής τους είναι κάθετα μεταξύ τους.

• Σε κάθε ανισότροπο ορυκτό υπάρχουν μία ή δύο κατευθύνσεις παράλληλα προς τις οποίες το φως δεν παθαίνει διπλή διάθλαση. Οι κατευθύνσεις αυτές ονομάζονται οπτικοί άξονες. Οι τομές οι κάθετες στους οπτικούς άξονες συμπεριφέρονται ως ισότροπες.

  • Τα ορυκτά του τριγωνικού, τετραγωνικού και εξαγωνικού συστήματος έχουν ένα οπτικό άξονα και ονομάζονται μονάξονες.

  • Τα ορυκτά του ρομβικού, μονοκλινούς και τρικλινούς συστήματος έχουν δύο οπτικούς άξονες και ονομάζονται διάξονες.

Α. Το φως της φωτιστικής πηγής πριν να φτάσει στον πολωτή είναι φυσικό και κραδαίνεται προς όλες τις κατευθύνσεις.

Β. Παράλληλα Nicols: Το φως διέρχεται από τον πολωτή (Π) και πολώνεται ευθύγραμμα με διεύθυνση κράδανσης Α-Δ (ανατολή-δύση). Αποτέλεσμα: Φωτεινό οπτικό πεδίο.

Γ. Διασταυρωμένα Nicols: Το ευθύγραμμα πολωμένο φως φτάνει στον αναλυτή (Α) που έχει διεύθυνση κράδανσης Β-Ν (βορράς-νότος) κάθετη σε αυτήν του πολωτή και κατασβέννυται. Αποτέλεσμα: Σκοτεινό οπτικό πεδίο.

• Στα ισότροπα ορυκτά (π.χ. γρανάτης) το φως διαδίδεται με την ίδια ταχύτητα προς όλες τις κατευθύνσεις. Τα ισότροπα ορυκτά δεν επηρεάζουν τη διεύθυνση κράδανσης του πολωμένου φωτός.

• Σε κάθε θέση της τομής (Β-Ι) το πολωμένο φως διέρχεται από το ισότροπο ορυκτό με διεύθυνση κράδανσης Α-Δ.

• Το φως φτάνει στον αναλυτή (Α) που έχει διεύθυνση κράδανσης Β-Ν και κατασβέννυται.

• Το ορυκτό με τη στροφή της τράπεζας παραμένει διαρκώς σκοτεινό.

• Αποτέλεσμα: Διαρκής κατάσβεση.

• Στα ανισότροπα ορυκτά (π.χ. σταυρόλιθος) το φως υφίσταται διπλή διάθλαση, δηλαδή χωρίζεται σε δύο ακτίνες, οι οποίες έχουν διαφορετικές ταχύτητες και είναι ευθύγραμμα πολωμένες με τα επίπεδα κράδανσης κάθετα μεταξύ τους.

• Η μία ακτίνα είναι η γρήγορη με μικρό δ.δ. n₁ και η άλλη η αργή με μεγάλο δ.δ. n₂.

• Οι διευθύνσεις κράδανσης των δύο ακτινών που λέγονται και άξονες ελαστικότητας της τομής συμβολίζονται με δύο διανύσματα κάθετα μεταξύ τους με μέγεθος που αντιστοιχεί στους δ.δ. των δύο ακτινών.

• Οι άξονες ελαστικότητας της τομής συμπίπτουν με το σταυρόνημα:

  • Το φως διέρχεται από το ορυκτό με διεύθυνση κράδανσης Α-Δ είτε ως n₂ (Β,Ζ) είτε ως n₁ (Δ,Θ).

  • Φτάνει στον αναλυτή (Α) που έχει διεύθυνση κράδανσης Β-Ν και κατασβέννυται.

  • Σε μία πλήρη περιστροφή της τράπεζας το φαινόμενο αυτό συμβαίνει 4 φορές (ανά 90°).

  • Αποτέλεσμα: 4κις κατάσβεση.

• Οι άξονες ελαστικότητας της τομής δεν συμπίπτουν με το σταυρόνημα (Γ,Ε,Η,Ι):

  • Οι δύο ακτίνες λόγω της διαφορετικής τους ταχύτητας αποκτούν μία διαφορά πορείας Δ.

  • Φτάνουν στον αναλυτή με τις διευθύνσεις κράδανσής τους υπό γωνία ως προς τις διευθύνσεις κράδανσης του πολωτή και αναλυτή.

  • Από τον αναλυτή διέρχονται οι συνιστώσες των ακτίνων που είναι παράλληλες με τη διεύθυνση κράδανσης του αναλυτή, ενώ αποσβέννυνται οι συνιστώσες που είναι παράλληλες με τη διεύθυνση κράδανσης του πολωτή.

  • Οι δύο διερχόμενες συνιστώσες συμβάλλουν και, κατά τη συμβολή, κάποιες από τις ακτινοβολίες του λευκού φωτός κατασβέννυνται μερικώς ή ολικώς με αποτέλεσμα να διέλθουν από τον αναλυτή οι συμπληρωματικές.

• Αποτέλεσμα: Το ορυκτό εμφανίζει χρώμα πόλωσης.

• Κατά τη στροφή της τράπεζας, το χρώμα πόλωσης μεταβάλλει την έντασή του (το χρώμα πόλωσης δεν αλλάζει, αλλά μόνο ή φωτεινότητά του).

• Όταν οι διευθύνσεις κράδανσης των δύο ακτίνων σχηματίζουν γωνία 45° σε σχέση με τις διευθύνσεις κράδανσης πολωτή (Π) και αναλυτή (Α) (σταυρόνημα), το χρώμα πόλωσης έχει τη μέγιστη φωτεινότητα (Γ).

• Όταν οι διευθύνσεις κράδανσης των δύο ακτίνων είναι παράλληλες με τις διευθύνσεις κράδανσης πολωτή και αναλυτή, το χρώμα πόλωσης έχει την ελάχιστη φωτεινότητα (κατάσβεση) (Α).

• Όταν οι διευθύνσεις κράδανσης των δύο ακτίνων βρίσκονται σε ενδιάμεση θέση, το χρώμα πόλωσης έχει ενδιάμεση φωτεινότητα (Β).