Cuando un material es birrefringente, el índice de refracción del material depende de la polarización de la luz incidente. ¿Esto significa que la luz que pasa ya tiene “polarización”? Si y no. Recuerde que en el caso de la polarización de la luz se refiere a la dirección del componente del campo eléctrico de la onda electromagnética. Sin embargo, cuando hablamos de luz polarizada, esto significa luz donde el componente del campo E de cada onda apunta en la misma dirección, o tiene la misma polarización, como un láser. La luz no polarizada puede referirse a cualquier otra cosa: la luz que proviene del sol no está polarizada y los componentes del campo E apuntan en direcciones aleatorias.
Volver a la birrefringencia: en el caso más simple, la birrefringencia uniaxial (como se ve en la calcita), esta dependencia de la polarización significa que cada rayo de luz incidente se dividirá en dos. Suponiendo que comenzamos con luz no polarizada del sol, la porción de la luz que tiene polarización perpendicular al eje óptico de nuestro cristal de calcita experimentará un índice de refracción (n_o), este será el rayo ordinario . La luz con polarización en la misma dirección que el eje óptico experimenta un segundo índice (n_e) y este rayo se denomina rayo extraordinario . Todos los rayos de luz incidentes tendrán una parte del vector del campo E en una categoría u otra. Entonces, ahora, en el otro extremo del cristal, tiene dos rayos de luz con dos polarizaciones distintas después de comenzar con un rayo de luz no polarizado.
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