Vì sao nhìn qua tinh thể calcite có thể thấy một dòng chữ thành hai?
Vật lý 11 · Khám phá mở rộng
Calcite có tính quang học không giống nhau theo mọi hướng phân cực. Trong bố trí phù hợp, ánh sáng từ một dòng chữ được truyền theo hai đường khác nhau, khiến người nhìn thấy hai ảnh. Trang giấy không có thêm một dòng chữ mới.
Một vật liệu nhưng hai đáp ứng với ánh sáng
Ở mức trực giác, có thể phân ánh sáng thành hai thành phần phân cực mà tinh thể đáp ứng khác nhau. Chúng thường được gọi là thành phần thường và bất thường. Sự khác nhau về truyền ánh sáng tạo ra hai đường đi, thay vì chỉ một đường như mô hình khúc xạ quen thuộc ở thủy tinh đẳng hướng.
Đặt một tinh thể trong suốt thích hợp trên chữ in có thể làm hiện ảnh đôi. Mỗi ảnh tương ứng với ánh sáng từ cùng chữ đã tới mắt theo một đường truyền. Đây là tách thông tin quang học, không phải sao chép mực trên giấy.
Khác với một lăng kính tạo cầu vồng
Lăng kính quen thuộc có thể làm các bước sóng khác nhau lệch khác nhau, tạo phổ màu. Khúc xạ kép của calcite đang xét nhấn mạnh hai thành phần phân cực. Hai ảnh có thể tồn tại ngay khi không có một dải cầu vồng trải ra trước mắt.
Một tấm phân cực đặt thích hợp có thể chọn bớt một thành phần, làm độ rõ của hai ảnh thay đổi khi xoay. Điều đó giúp nhận ra ảnh đôi liên quan đến trạng thái của ánh sáng, không phải do mắt tạm nhìn sai hoặc giấy bị nhòe.
Vì sao đôi lúc khó thấy hai ảnh?
Hướng tinh thể, hướng truyền, chiều dày và cách quan sát đều ảnh hưởng sự tách. Không nên nói mọi mẩu calcite nhìn từ mọi phía đều cho hai dòng rõ ràng. Trong những bố trí đặc biệt, hai ảnh có thể chồng hoặc không tách rõ.
Bài về nhựa hiện màu dưới kính phân cực cũng liên quan lưỡng chiết, nhưng quan sát đó dùng độ lệch pha và hệ lọc để tạo màu. Ở đây, câu hỏi riêng là vì sao cùng một vật xuất hiện thành hai ảnh ở hai vị trí.
Ghi nhớ: Với tinh thể không đẳng hướng, biết một chiết suất duy nhất có thể chưa đủ. Phân cực và hướng truyền cùng quyết định đường đi của ánh sáng.
Đọc thêm
- Vì sao nhựa trong hiện nhiều màu khi nhìn qua kính phân cực?
- Vì sao lăng kính tách ánh sáng trắng thành nhiều màu