Dupla refração, também chamada de birrefringência, uma propriedade óptica na qual um único raio de luz não polarizada que entra em um meio anisotrópico é dividido em dois raios, cada um viajando em uma direção diferente. Um raio (chamado raio extraordinário) é dobrado, ou refratado, em um ângulo à medida que viaja pelo meio; o outro raio (chamado raio comum) passa pelo meio inalterado.
radiação: refração dupla
Na refração dupla, a luz entra no cristal cujas propriedades ópticas diferem ao longo de dois ou mais dos eixos do cristal. O que é observado
A refração dupla pode ser observada comparando dois materiais, vidro e calcita. Se uma marca de lápis for desenhada sobre uma folha de papel e coberta com um pedaço de vidro, apenas uma imagem será vista; mas se o mesmo papel for coberto com um pedaço de calcita e o cristal estiver orientado em uma direção específica, duas marcas se tornarão visíveis.
A figura mostra o fenômeno da dupla refração através de um cristal de calcita. Um raio incidente é visto se dividindo no raio comum CO e no extraordinário raio CE ao entrar na face do cristal em C. Se o raio incidente entrar no cristal ao longo da direção do seu eixo óptico, no entanto, o raio de luz não será dividido.
Na refração dupla, o raio comum e o raio extraordinário são polarizados em planos que vibram perpendicularmente um ao outro. Além disso, o índice de refração (um número que determina o ângulo de flexão específico para cada meio) do raio comum é observado como constante em todas as direções; o índice de refração do raio extraordinário varia de acordo com a direção tomada, pois possui componentes paralelos e perpendiculares ao eixo óptico do cristal. Como a velocidade das ondas de luz em um meio é igual à sua velocidade no vácuo dividido pelo índice de refração para esse comprimento de onda, um raio extraordinário pode se mover mais rápido ou mais lento que um raio comum.
Todos os cristais transparentes, exceto os do sistema cúbico, que normalmente são opticamente isotrópicos, exibem o fenômeno de dupla refração: além da calcita, alguns exemplos bem conhecidos são gelo, mica, quartzo, açúcar e turmalina. Outros materiais podem se tornar birrefringentes em circunstâncias especiais. Por exemplo, soluções contendo moléculas de cadeia longa exibem dupla refração quando fluem; esse fenômeno é chamado de birrefringência de streaming. Os materiais plásticos construídos a partir de moléculas de polímero de cadeia longa também podem se tornar duplamente refrativos quando compactados ou esticados; esse processo é conhecido como fotoelasticidade. Alguns materiais isotrópicos (por exemplo, vidro) podem até exibir birrefringência quando colocados em um campo magnético ou elétrico ou quando sujeitos a estresse externo.
