isotrooptische

Isotrooptische is een term die in de optica wordt gebruikt om media te beschrijven waarvan de optische eigenschappen in alle richtingen gelijk zijn. In een isotrooptisch medium reageren de elektrische en magnetische velden op een manier die niet afhankelijk is van de richting van de lichtgroei. Concreet betekent dit dat de dielectriciteits- en magnetische respons, vaak gemeten via de permittiviteit ε en de permeabiliteit μ, in alle richtingen dezelfde waarden hebben (εij = ε δij en μij = μ δij). Voor gewone, niet-magnetische media geldt meestal μ ≈ μ0, zodat de refractieve index n ≈ sqrt(ε μ) een scalair getal is, onafhankelijk van de propagatierichting en van de polarisatie voor een gegeven golflengte.

Daarmee vertoont een isotrooptisch medium geen dubbele refractie of birefringentie, wat kenmerkend is voor anisotrope kristallen. Isotropie kan wel samengaan met optische activiteit, waarbij de polarisatierichting van licht kan draaien in een chiraal (draaiende) stof, zonder dat er birefringentie optreedt.

Voorbeelden van isotrooptische media zijn gewone gasvormige en vloeibare stoffen zoals lucht en water, evenals veel amorfe vaste stoffen zoals standaard glas en enkele kunststofsoorten. In de praktijk kan isotropie wel afnemen door stress, texturering of kristallijne orde in sommige materialen, waardoor anisotropie ontstaat.

Toepassingen van isotrooptische materialen omvatten het ontwerp van lenzen en optische vezels waar een uniforme lichtgeleiding vereist is, en het vereenvoudigen van modellering van lichtpropagatie door media waar richtingonafhankelijke eigenschappen essentieel zijn. Dispersion blijft bestaan, wat betekent dat n nog wel varieert met golflengte, maar directionele afhankelijkheid blijft afwezig in isotrooptische media.