Кристаллооптика - Физика 📙
Всё сдал! - помощь студентам онлайн Всё сдал! - помощь студентам онлайн

Учебные материалы
для студентов и школьников

Кристаллооптика

  1. Основное условие кристаллооптики
  2. История кристаллооптики несколькими словами
  3. Положение оптической индикатрисы в кристаллических веществах
  4. Ценность кристаллооптики
Определение 1
Кристаллооптика является довольно широкий подраздел физической оптики, который исследует законы и специфику расширения лучей света в кристаллических веществах и иных анизотропных условиях.

Свойственными для данных условий явлениями рассматривают такие:

  • Двойное лучевое преломление.
  • Световая поляризация.
  • Гиротропия.
  • Плеохроизм и ому подобное.

Следует заметить, что непосредственно открытие эффекта расщепления в анизотропных условиях светового луча на две составляющие было сделано датским ученым: медиком, анатомом, физиком, а также математиком Расмусом Бартолином в 1669 году. Позже, данный эффект получил новое название, и сейчас он именуется, как двойное лучепреломление. Двойное лучепреломление замечено на кристалле исландского шпата. Данное событие считается зарождением кристаллооптики.

Положения выделения световых лучей, а также их поглощение кристаллическими веществами исследуются благодаря спектроскопии кристаллов. Влияние электромагнитных полей на оптические свойства кристаллических веществ исследуются в электрооптике и магнитооптике. Поскольку период кристаллической решетки многократно меньше длины световой видимой волны, кристалл представляется в роли однородной, но анизотропной среды.

Оптическая анизотропия в кристаллооптике изменением характеристик поля сил частиц, которые взаимодействуют напрямую взаимосвязан с симметрией кристаллов. Любые кристаллы, за исключением кубических, являются оптически анизотропными.

Основное условие кристаллооптики

Свет, который входит под любым угловым наклоном в оптически анизотропный кристалл, со всех сторон, помимо одной либо двух (совпадающих с оптическими осями), распадается на две плоско поляризованные волны. Пульсации данных волн находятся под углом в 90°.

Данные волны обладают различными скоростями, и по данной причине, преломляются под различными угловыми наклонами. По какой причине необыкновенный световой луч независим от закона Снелиуса? Законы преломления имеют отношение не к световому лучу, а к фронту волны (в изотропной среде они обладают совпадением).

banner

Не нашли то, что искали?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

это быстро и бесплатно

История кристаллооптики несколькими словами

Огромное количество часто применяемых в нынешней технике материалов обладают кристаллической структурой. Исключением является лишь стекло. Оно считается аморфным материалом. Ближайшая родня стекла – это металлические аморфные составы (металлические стекла). Они все еще являются экзотичными по собственной структуре, однако довольно стремительными темпами заполняют место лидера в обширных областях, применяемых людьми объектов.

Замечание 1
Научная деятельность о кристаллических веществах базируется на понимании того факта, что кристаллические вещества одного качества вне зависимости от собственного образования обладают схожей внутренней структурой, а также наружной формой.

Данное утверждение востребовало от научных деятелей использования и продвижения математических понятий для тщательного рассмотрения и представления формы кристаллических веществ. В 1669 году датский анатом и геолог Нильс Стенсен осуществил открытие теории постоянства углов меж гранями кристаллов. Непосредственно с данного открытия ведется отсчет существования научной кристаллооптики.

Очередной датой на дороге образования кристаллооптики, как науки стал 1784 год. Французский минералог, создатель научной кристаллографии Рене-Жюст Гаюи сформулировал закон целых чисел, или как его еще называют закон рациональности параметров, который является ключевым законом кристаллографии. В соответствии с данным законом всякое расположение грани кристаллического вещества в среде возможно отразить тремя целыми числами.

Основа физической кристаллооптики, устанавливающая взаимную связь между свойствами кристаллических веществ и характеристиками атомов, была положена крупным русским ученый-естествоиспытатель Михаилом Васильевичем Ломоносовым.

Домыслы М.В. Ломоносова были удивительно невероятными, поскольку во время его жизнедеятельности не было конкретных и верных положений о природной сути молекул и атомов. Реальное расцветание кристаллооптики произошло вначале XX века. Что непосредственно взаимосвязано с использованием в реальности рентгеновских лучей.

Рентгеновские лучи были открыты 8 ноября 1895 года, немецким профессором по физике, руководителем Физического института Вюрцбургского университета Вильгельмом Конрадом Рёнтгеном. Вильгельм Конрад Рёнтген является первым в истории лауреат Нобелевской премии по физике за 1901 год.

Положение оптической индикатрисы в кристаллических веществах

Определение 2
Индикатриса кристаллических веществ низшей сингонии считается трехосным эллипсоидом, векторы которого находятся в соответствии со всеми параметрами преломления света.

Компоненты низшей сингонии постоянно оптически двуосные. Угловое значение меж оптическими величинами именуется в физике угол оптических осей. Оси эллиптических объединений индикатрисы является векторами, указывающими последующий ориентир пульсаций света и показатели преломления для световых лучей, которые распространяются четко под 90° к данному сечению.

Таким образом, для четкого установления движений колебания возникающих световых лучей и значений преломления требуется рассечь индикатрису такой плоскостью, которая пересекает ее центр и вертикальна определенному лучу. В кристаллооптике присутствуют следующие типы сингонии:

  • Кубическая сингония. У данной сингонии первоначального, единичного ориентира нет. А индикатриса становится схожей с шаром, располагающимся произвольным образом.
  • Средняя сингония. Эта сингония обладает исключительно одним единичным ориентиром в существующих кристаллических веществах.
  • Ромбическая сингония. У этой сингонии единичным ориентиром являются одновременно три оси симметрии второго порядка.
  • Моноклинная сингония. У данной сингонии присутствует большое количество единичных ориентиров, находящихся в одной плоскости, которая в полной мере совпадает с плоскостью кристаллической симметрии.
  • Триклинная сингония. У данной сингонии все ориентиры структуры единичны. По данной причине, положение индикатрисы не является фиксированным конкретными наружными требованиями.

Все характеристики кристаллических веществ, среди которых и оптические, по всем указанным выше ориентирам, в итоге являются тождественными. По данное причине, полностью не имеет значения, какую точку кристаллического вещества первоначально взять за центр оптической индикатрисы. Все векторы и оси системы обязаны исследоваться как ориентиры, таким образом, как совокупность параллельных индикатрисы линий.

Ценность кристаллооптики

На рассвете ХХ века кристаллооптика осуществляла продолжение своего изначального повествовательного характера, и занималась, прежде всего, изучением ключевых наружных форм кристаллических веществ и их физических характеристик. После первого опытного подтверждения решетчатой структуры твердых веществ сущность кристаллооптики преобразовалось значительно.

Замечание 2
Способность исследовательского и более совокупного изучения внутренней структуры кристаллических веществ с помощью использования рентгеновских лучей существенно раздвинула задачи в оптике и обусловила возникновение новых подразделов данной научной деятельности.

Нынешняя кристаллооптика изучает и осуществляет описание всех характеристик кристаллов и касающиеся к ним физические обоснованности, действующие в связи с его внутренней решетчатой структурой. Ключевой задачей кристаллооптики считается определение тесной взаимной связи меж структурой кристаллических веществ и их химической спецификой, в том числе, разными геометрическими, физическими и физико-химическими характеристиками.

Таким образом, ключевыми научными деятельностями, на которых основывается и формируется кристаллооптика, считаются химия, физика и математика. В то же время, кристаллооптику обширно используют:

  • Радиотехника.
  • Физика материального объекта.
  • Рентгенография.
  • Петрография.
  • Геохимия.
  • Металлография.

Большую заинтересованности к кристаллооптике демонстрируют, в том числе, химики и физика, поскольку в нынешнее время присутствует определенная привязанность к физическим особенностям кристаллических веществ от их внутренней структуры, которая, в то же время, изначально порождается химической структурой кристаллов.

banner

Сложно разобраться самому?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

это быстро и бесплатно

Физические науки, изучающие кристаллы:

  • Кристаллофизика исследует комплекс физических характеристик кристаллических веществ.
  • Кристаллография исследует идеальные кристаллические вещества с точки зрения законов симметрии и осуществляет сопоставление их с существующими кристаллическими веществами.
  • Структурная кристаллография занимается установлением внутренней структуры кристаллических веществ и классификацией решеток кристаллов. В 1976 году «сенсационное открытие» о том, что Земля является «огромный кристаллическим веществом», опровергнул советский минералог, кристаллограф и историк науки, доктор геолого-минералогических наук, профессор Илларион Илларионович Шафрановский.
  • Кристаллооптика исследует оптические характеристики кристаллических веществ.
  • Кристаллохимия исследует структуры кристаллов и их взаимосвязи с естественными веществами.

Ценность кристаллооптики, как важной научной деятельности о кристаллических веществах, исходит из невероятного распространения кристаллического состояния физических объектов. Поскольку с кристаллическими веществами доводится иметь дело практически во всех областях жизнедеятельности, то расширение любой из народнохозяйственных областей предлагает большое количество важнейших заданий для кристаллооптики. Здесь возможно отразить, прежде всего, обретение и продвижение кристаллических материалов высокого качества, необходимых для удовлетворения требований инновационных технологий.

Не нашли нужную информацию?

Закажите подходящий материал на нашем сервисе. Разместите задание – система его автоматически разошлет в течение 59 секунд. Выберите подходящего эксперта, и он избавит вас от хлопот с учёбой.

Гарантия низких цен

Все работы выполняются без посредников, поэтому цены вас приятно удивят.

Доработки и консультации включены в стоимость

В рамках задания они бесплатны и выполняются в оговоренные сроки.

Вернем деньги за невыполненное задание

Если эксперт не справился – гарантируем 100% возврат средств.

Тех.поддержка 7 дней в неделю

Наши менеджеры работают в выходные и праздники, чтобы оперативно отвечать на ваши вопросы.

Тысячи проверенных экспертов

Мы отбираем только надёжных исполнителей – профессионалов в своей области. Все они имеют высшее образование с оценками в дипломе «хорошо» и «отлично».

1 000 +
Новых заказов каждый день
computer

Гарантия возврата денег

Эксперт получил деньги, а работу не выполнил?
Только не у нас!

guarantees

Безопасная сделка

Деньги хранятся на вашем балансе во время работы над заданием и гарантийного срока

guarantees_shield

Гарантия возврата денег

В случае, если что-то пойдет не так, мы гарантируем возврат полной уплаченой суммы

Отзывы студентов о нашей работе
743 803 оценки star star star star star
среднее 4.9 из 5
МПУ - Московский Политехнический Университет
Марина очень помогла с решение курсового проекта Оперативно выполнена работа над 3-ми разн...
star star star star star
Мэи
Алексей очень быстро справился с тестом на положительную оценку! Рекомендую исполнителя!
star star star star star
ЮФУ
нет желания оставлять отзыв, но впечатление о человеке не очень. Замечания были, но незнач...
star star star star star
Вы студент и хотите заказать работу, прямо сейчас без наценки и посредников?
Закажи индивидуальную работу за 1 минуту!

«Всё сдал!» — безопасный онлайн-сервис с проверенными экспертами

Используя «Всё сдал!», вы принимаете пользовательское соглашение
и политику обработки персональных данных
Сайт работает по московскому времени:

Вход
Регистрация или
Не нашли, что искали?

Заполните форму и узнайте цену на индивидуальную работу!

Файлы (при наличии)

    это быстро и бесплатно