1. ניסויי קיטוב עם גביש קלציט
- הנח את גביש הקלציט על נייר שסימנת עליו נקודה שחורה. מה רואים דרך הגביש?
- סובב את הגביש על דף הנייר תוך כדי הסתכלות לכיוון הנקודה השחורה. מה קיבלת?
- האם שתי הנקודות נראות באותו גובה?
- איזו נקודה שייכת לאלומה O, ואיזו נקודה לאלומה E?
- הטה את הגביש, ועקוב אחר המרחק האופקי בין שתי הנקודות. האם מרחק זה משתנה? מה קובע את המרחק האופקי בין הנקודות?
- הסתכל על הנקודה השחורה דרך הגביש, כשמונח עליו מקטב. סובב לאט את המקטב (תוך כדי הסתכלות). בזווית סיבוב מסוימת של המקטב תיעלם הנקודה השניה. הסבר.
- סמן את הזווית בה נעלמה הנקודה בסעיף הקודם, והמשך לסובב את המקטב. מהי הזווית בה נעלמת הנקודה שוב? (באיזו זווית סובבת את המקטב מן המצב האחד לשני?)
- הקרן את אלומת הלייזר דרך גביש הקלציט. מה קיבלת? הסבר.
קיימים מספר יישומים לחומר Birefringence, ובדרך כלל משתמשים בלוחיות מחומר זה, כאשר עובי הלוחית מתוכנן מראש. בכניסה ללוחית האור מופרד למרכיבי הקיטוב שלו. כל אחד משני הרכיבים נע בלוחית במהירות שונה, והם מתאחדים שוב ביציאה מהלוחית.
לדוגמא: את עובי הלוחית ניתן לתכנן כך שתיצור עיכוב של חצי אורך גל לאלומה אחת, וכתוצאה מכך ליצירת סיבוב מישור הקיטוב של אור מקוטב קווית ב- 090 . מדידה של אור המועבר דרך לוחית חצי גל מראה שכאשר מסובבים את המקטב סיבוב שלם, מקבלים 4 פעמים מינימום העברה ו 4 פעמים מקסימום העברה. זאת לעומת פעמיים עם שני מקטבים בלבד ללא לוחית חצי גל.
ניתן לבצע את הניסוי עם גביש קלציט על מקרן שקפים עליו מונח בריסטול שחור עם חור בקוטר של כ 1 מילימטר.
2. ניסוי עם "נייר צלופן"
- הצב את שני המקטבים כך שכיווני הקיטוב שלהם מאונכים, ומינימום אור עובר דרכם.
- הכנס חתיכת "נייר צלופן" בין שני המקטבים, וסובב אותה סיבוב שלם סביב הציר האופטי של המערכת.
- כמה מצבים קיבלת עבורם רוב האור נבלע במערכת? (4) הסבר.
- "נייר הצלופן" הוא חומר בעל שבירה כפולה, אלא שהאלומה הרגילה והאלומה הבלתי רגילה אינן מופרדות בו. שתי האלומות עוברות אותו מסלול, אלא שהן נעות במהירויות שונות. כתוצאה מכך נוצרים קיטובים מעגליים ואליפטיים (בניגוד לקיטוב הקווי הנוצר במקטבים).
פרויקטים באומנות לכל הגילים (מתכון):
מכיוון שחתיכות "נייר צלופן" בין שני מקטבים יוצרות צבעים שונים עבור זוויות שונות בין כיווני הקיטוב של המקטבים, ניתן ליצור יצירות אומנותיות מרהיבות תוך שימוש בתופעה זו.
- תחילה מניחים מקטב תחתון.
- עליו מניחים שקף כמצע.
- על השקף מציירים בטוש פרמננט את מסגרת התמונה (למשל פרפר).
- על השקף מדביקים גיזרי "נייר צלופן" המונחים בכיוונים שונים, ובמספר שכבות. גם את ההדבקה רצוי לבצע עם "נייר דבק" שקוף מהסוג המגלה תכונות של שבירה כפולה (מהסוג הישן עם הצבע הצהוב).
- כדאי לכסות את התמונה עם שקף נוסף ליציבות.
- לפני התמונה יש להעמיד את המקטב השני כך שיהיה ניתן לסיבוב סביב ציר העובר במרכזו.
- הסתכלות דרך המקטב הניתן לסיבוב על התמונה יוצרת חילופי צבעים מרהיבים.
- למתקדמים ניתן לתכנן מראש את הצבעים המתקבלים (באמצעות ניסוי ובדיקות), וכך לתכנן את הצבעים המתקבלים. ניתן לתכנן את דגל ישראל או ארה"ב, כך שרק בכיוון מסוים יתקבלו הצבעים האמיתיים.
- ניתן להקרים את התמונה הנוצרת במקרן שקפים על מסך.
