Кіріспе
Кристаллдық оптика – оптикалық физиканың тармағы. Кристаллдық оптика – анизотроптық ортадағы жарықтың қалай жүретінін сипаттайтын оптика саласы. Яғни, жарық таралатын бағытына қарай жарық әртүрліше әрекет ететін ортада (мысалы, кристалдар). Жарық сыну көрсеткіші құрамына да, кристалл құрылысына да байланысты, және оны Гладстон-Дейл қатынасы арқылы есептеуге болады. Кристаллдар көбінесе табиғи түрде анизотроптық болып келеді, ал кейбір орталарда (мысалы, сұйық кристалдар) сыртқы электр өрісін қолдану арқылы анизотропияны тудыру мүмкін.
Crystal optics is the branch of optics that describes the behaviour of light in anisotropic media, that is, media (such as crystals) in which light behaves differently depending on which direction the light is propagating. The index of refraction depends on both composition and crystal structure and can be calculated using the Gladstone–Dale relation. Crystals are often naturally anisotropic, and in some media (such as liquid crystals) it is possible to induce anisotropy by applying an external electric field.
Изотроптық орта
Шыны сияқты мөлдір орталар изотропты болып табылады, яғни жарық ортада қандай бағытта тараса да, бірдей қасиеттерді көрсетеді. Диэлектриктердегі Максвелл теңдеулеріне сәйкес, бұл электрлік орын ауыстыру өрісі D пен электр өрісі E арасындағы қатынасты анықтайды:
мұнда ε0 – бос кеңістіктің диэлектрлік тұрақтысы, ал P – электрлік поляризация (ортадағы электрлік дипольдық моменттерге сәйкес келетін векторлық өріс). Физикалық тұрғыдан, поляризациялық өріс – жарықтың электр өрісіне ортаның жауабы ретінде қарастырылуы мүмкін.
Басқа әсерлер
Кейбір сызықты емес оптикалық құбылыстар, мысалы электрооптикалық эффект, сыртқы электр өрісі қолданылғанда ортаның диэлектрлік өткізгіштік тензорының өзгеруіне алып келеді, бұл өрістің күшіне пропорционалды (бірінші реттік шамада). Бұл ортаның бас осьтерінің бұрылуына және одан өтетін жарықтың қасиеттерінің өзгеруіне себеп болады; бұл эффектті жарық модуляторларын жасау үшін қолдануға болады. Магниттік өріске жауап ретінде кейбір материалдарда күрделі гермиттік диэлектрлік тензор пайда болуы мүмкін; бұл гиромагниттік немесе магнитооптикалық эффект деп аталады. Мұндай жағдайда бас осьтер күрделі мәнді векторлар болып табылады, олар эллипстік поляризацияланған жарыққа сәйкес келеді, және уақыттың кері симметриясы бұзылуы мүмкін. Бұл, мысалы, оптикалық изоляторларды жобалау үшін қолданылуы мүмкін. Гермиттік емес диэлектрлік тензор күрделі өзіндік мәндерге әкеледі, бұл белгілі бір жиілікте күшейтуге немесе сіңіруге қабілетті материалға сәйкес келеді.