birefringenten

Birefringente materialen zijn optische materialen waarin de brekingsindex afhangt van de richting van het binnenvallende licht en van de polarisatie. In een isotroop medium is de refractieve index voor alle richtingen gelijk, maar in birefringente stoffen splitsst het licht in twee afzonderlijke signalen: een gewone straal met indices n_o en een buitengewone straal met indices n_e. De mate van scheiding wordt vaak uitgedrukt als Δn = n_e − n_o. Bij uniaxiale kristallen is er één optische as waarbij de anisotropie groter is langs deze as dan loodrecht daarop; bij biaxiale kristallen bestaan twee optische assen en kunnen drie refractieindices voorkomen.

Het gevolg van deze dubbele breking is dat een inkomend polarised licht beam twee beelden kan vormen of interferentiepatronen vertoont, afhankelijk van de invalshoek en de polarisatietoestand. Klassieke voorbeelden van birefrentie zijn calciet, dat sterke dubbele breking vertoont, en kwarts, dat een kleinere Δn heeft maar veelvuldig wordt toegepast in optische componenten. Birefrentie is ook teweeg te brengen in kunststoffen en andere materialen door spanning, wat bekendstaat als stress-birefrentie en veelvuldig wordt gebruikt in polarisco-analyses.

Toepassingen omvatten polarisatiemicroscopie en mineralogie, waar men mineralspecifieke birefringentie gebruikt om identificatie te ondersteunen; optische componenten zoals wave plates (kwarts- of andere materialen) die een vaste faseverschuiving between de gewone en buitengewone straal induceren, wat manipulatie van polarisatie mogelijk maakt; en spanningsanalyse in doorzichtige substraten via polarisatiefotografie. Birefringente materialen zijn daarom zowel fundamenteel begrip in de fysieke optica als praktisch belangrijk in instrumentatie en materiaalonderzoek.