29 Desreva o comportamento ótico do Cristal da Islândia. Coloque em evidência o que é importante ser percebido. Explique a importância deste fenômeno.
Passo 1
O enunciado pede para descrever o comportamento óptico do cristal de Islândia, evidenciar os pontos importantes e explicar a importância desse fenômeno. O conteúdo envolve ótica cristalina, em particular meios anisotrópicos e birrefringência.
Passo 2
O cristal de calcita (Islândia) é um meio óptico anisotrópico uniaxial: sua estrutura cristalina faz com que existam dois índices de refração distintos – o ordinário
e o extraordinário
– dependendo da polarização da luz e da direção de propagação em relação ao eixo óptico.
Passo 3
Quando um feixe de luz não polarizada incide no cristal, ele se divide em dois feixes refratados: o raio ordinário, que obedece à Lei de Snell com índice
, e o raio extraordinário, que “vê” um índice efetivo que varia com a direção,
. Esses dois raios emergem com direções diferentes e polarizações ortogonais.
Passo 4
É importante perceber que os dois raios são polarizados linearmente em direções perpendiculares entre si e que o cristal desloca os feixes sem girar sua polarização. A birrefringência do calcita é alta, tornando a separação clara e permitindo o uso do cristal como polarizador ou divisor de feixe.
Passo 5
Esse fenômeno foi uma das primeiras evidências experimentais da natureza ondulatória e polarizada da luz. Ele é usado para gerar e analisar luz polarizada, em prismas birrefringentes, polarímetros e no estudo de materiais anisotrópicos, cristalografia e física de materiais.
Resposta
O cristal de Islândia exibe birrefringência: separa um feixe incidente em um raio ordinário e um extraordinário, polarizados ortogonalmente, devido à anisotropia de seus índices de refração (
). Esse fenômeno é essencial para demonstrar e explorar a polarização da luz e serve de base para diversos instrumentos ópticos e estudos de materiais anisotrópicos.