pleocroismo

pleocroismo

pleocroismo [Comp. dei gr. pléon "più" e chróa "colore"] [OTT] Fenomeno, detto anche policroismo e caratteristico delle sostanze birifrangenti, per cui l'assorbimento della luce in queste dipende, oltre che, come per tutte le sostanze, dalla lunghezza d'onda della luce, anche dalla direzione di propagazione e dallo stato di polarizzazione della luce incidente; precis., accade che il coefficiente d'assorbimento relativo ai due raggi rifratti, polarizzati linearmente, corrispondenti a un raggio incidente, non ha lo stesso valore né lo stesso andamento al variare della lunghezza d'onda della luce (il rapporto tra i due coefficienti si chiama rapporto pleocroico), talché le caratteristiche spettrali della luce trasmessa sono diverse dalle caratteristiche spettrali della luce incidente. Una sostanza che presenti p. appare, se illuminata per trasparenza con luce bianca non polarizzata, di colore diverso a seconda della direzione da cui si illumina, come pure appare di colore cangiante se la si osserva per trasparenza con luce bianca polarizzata variando la giacitura del piano di polarizzazione della luce rispetto all'asse ottico (caso dei cristalli birifrangenti uniassici e delle sostanze che presentano birifrangenza artificiale) o rispetto agli assi ottici (caso dei cristalli birifrangenti biassici): la denomin. del fenomeno deriva appunto da questa varia colorazione per trasparenza, in rapporto alle condizioni d'illuminazione. Per dare sinteticamente conto dell'assorbimento anisotropo della luce nelle sostanze pleocroiche si ricorre utilmente al cosiddetto ellissoide di assorbimento, la cui funzione è analoga a quella dell'ellissoide degli indici nel fenomeno della birifrangenza (v. riflessione e rifrazione della luce: V 12 f): tali due ellissoidi rappresentano geometricamente, rispettiv., la parte immaginaria e la parte reale del tensore simmetrico complesso del secondo ordine costituente la costante dielettrica di un mezzo anisotropo. L'ellissoide di assorbimento ha i semiassi proporzionali ai cosiddetti coefficienti d'assorbimento principali delle sostanze in esame. Nel caso delle sostanze birifrangenti uniassiche, tale ellissoide è di rivoluzione intorno al-l'asse ottico (si hanno dunque due coefficienti d'assorbimento principali), mentre nel caso di sostanze biassiche esso in genere non è rotondo (si hanno dunque tre coefficienti d'assorbimento principali). Il p. delle sostanze uniassiche e quello delle sostanze biassiche sono detti per distinguerli, rispettiv., p. dicroico o dicroismo e p. tricroico o tricroismo. (a) Dicroismo. Si consideri una certa direzione b di propagazione della luce nella sostanza; se b, come nella fig., non coincide con l'asse ottico a, il piano ortogonale a b, condotto per il centro O dell'ellissoide, taglia quest'ultimo secondo un'ellisse c, i cui semiassi danno, nella scala adottata, il valore del coefficiente d'assorbimento per l'uno e l'altro dei due raggi, polarizzati ortogonalmente tra loro, cui dà luogo un raggio incidente nella direzione b. Si hanno dunque due coefficienti d'assorbimento principali, uno dei quali, β₁, corrisponde al raggio del cerchio cui l'ellisse anzidetta si riduce quando b coincide con l'asse ottico a, mentre l'altro può variare, al variare di b, tra il valore β₁ e il valore β₂, corrispondente al semiasse polare dell'ellissoide. Va da sé che i due coefficienti d'assorbimento principali, β₁ e β₂, variano al variare della lunghezza d'onda, per cui la luce trasmessa, non soltanto varia in intensità (in dipendenza anche del suo stato di polarizzazione originale), ma anche, se si tratta di luce policromatica, nella sua composizione spettrale. Così, per es., la tormalina presenta un coefficiente d'assorbimento partic. alto per il raggio ordinario, in tutto il campo visibile, mentre per il raggio straordinario il coefficiente d'assorbimento assume un valore minimo intorno al colore verde: inviando dunque luce bianca naturale su una lamina di tormalina, tagliata parallelamente all'asse ottico e spessa qualche mm, si ha una luce emergente polarizzata linearmente e fortemente colorata di verde, costituita dalle componenti verdi del raggio straordinario (le altre componenti del raggio straordinario e tutte le componenti del raggio ordinario sono estinte per assorbimento nel cristallo). Ricordiamo che su queste proprietà della tormalina e di altri cristalli uniassici è basato un tipo di polarizzatore ottico, il cui uso è peraltro limitato proprio dal forte assorbimento selettivo che esso opera. Se lo spessore del cristallo non è, in rapporto al grado del suo dicroismo, troppo grande, i due raggi, ordinario e straordinario, emergono entrambi e possono essere osservati separatamente mediante un analizzatore, per es. un nicol, convenientemente orientato; a causa del diverso modo di variare di β₁ e β₂ al variare della lunghezza d'onda, i due raggi sono diversamente colorati, si hanno cioè, come si usa dire, due colori principali (di qui il termine dicroismo). Per es., nel rubino il colore ordinario è rosso violetto intenso, mentre quello straordinario quasi non è percettibile; spesso però il dicroismo è così poco accentuato da rendere non facilmente apprezzabile la differenza tra i due colori: in tali casi riesce partic. utile l'uso della lente di Haidinger (→ Haidinger, Wilhelm von). Con una convenzione analoga a quella seguita per la birifrangenza, si parla di dicroismo positivo oppure di dicroismo negativo, a seconda che la direzione dell'asse ottico sia la direzione di minimo assorbimento (β₁>β₂, ellissoide schiacciato) ovvero di massimo assorbimento (β₁