Bi-isotropic material
ભૌતિકશાસ્ત્ર, ઇજનેરી અને સામગ્રી વિજ્ઞાનમાં, દ્વિ-સમસ્થાનિક પદાર્થોમાં વિશેષ ઓપ્ટિકલ ગુણધર્મ હોય છે કે તેઓ પ્રકાશના ધ્રુવીકરણને રીફ્રેક્શન અથવા ટ્રાન્સમિશનમાં ફેરવી શકે છે. આનો અર્થ એ નથી કે ટ્વિસ્ટ અસર ધરાવતી તમામ સામગ્રી દ્વિ-આઇસોટ્રોપિક વર્ગમાં આવે છે. દ્વિ-સમસ્થાનિક પદાર્થોના વર્ગની વળાંક અસર માધ્યમોની રચનાની કાયરાલિટી અને બિન-પારસ્પરિકતાને કારણે થાય છે, જેમાં વિદ્યુતચુંબકીય તરંગ (અથવા ફક્ત, પ્રકાશ) નું વિદ્યુત અને ચુંબકીય ક્ષેત્ર અસામાન્ય રીતે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. વ્યાખ્યા મોટાભાગની સામગ્રી માટે, વિદ્યુત ક્ષેત્ર E અને વિદ્યુત વિસ્થાપન ક્ષેત્ર D (તેમજ ચુંબકીય ક્ષેત્ર B અને પ્રેરક ચુંબકીય ક્ષેત્ર H) એકબીજાની સમાંતર હોય છે. આ સરળ માધ્યમોને આઇસોટ્રોપિક કહેવામાં આવે છે, અને ક્ષેત્રો વચ્ચેના સંબંધોને સ્થિરાંકોનો ઉપયોગ કરીને વ્યક્ત કરી શકાય છે. વધુ જટિલ સામગ્રીઓ માટે, જેમ કે સ્ફટિકો અને ઘણા મેટામેટ્રિયલ્સ માટે, આ ક્ષેત્રો સમાંતર હોવા જરૂરી નથી. જ્યારે ક્ષેત્રોનો એક સમૂહ સમાંતર હોય અને એક સમૂહ ન હોય, ત્યારે સામગ્રીને અનિસોટ્રોપિક કહેવામાં આવે છે. સ્ફટિકોમાં સામાન્ય રીતે D ક્ષેત્રો હોય છે જે E ક્ષેત્રો સાથે સંરેખિત નથી, જ્યારે B અને H ક્ષેત્રો સ્થિરાંક દ્વારા સંબંધિત રહે છે. જ્યાં ક્ષેત્રોની જોડી સમાંતર ન હોય તેવી સામગ્રીને અનિસોટ્રોપિક કહેવામાં આવે છે. દ્વિ-સમસ્થાનિક માધ્યમોમાં, વિદ્યુત અને ચુંબકીય ક્ષેત્રો જોડાયેલા હોય છે. બંધારણીય સંબંધો D, E, B, H, ε અને μ સામાન્ય વિદ્યુતચુંબકીય ગુણોને અનુરૂપ છે. φ અને ζ એ જોડાણ સ્થિરાંકો છે, જે દરેક માધ્યમનો આંતરિક અચળાંક છે. આને એવા કિસ્સામાં સામાન્યીકૃત કરી શકાય છે જ્યાં ε, μ, x અને ζ ટેન્સર છે (એટલે કે. તેઓ સામગ્રીની અંદરની દિશા પર આધાર રાખે છે), આ કિસ્સામાં માધ્યમોને દ્વિ-એનિસોટ્રોપિક તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. યુગ્મન અચળાંક φ અને ζ ટેલગેન (જેને પારસ્પરિકતા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે) χ સાથે વધુ સંબંધિત હોઈ શકે છે અને ઉપરોક્ત સમીકરણોને રચનાત્મક સંબંધોમાં સ્થાનાંતરિત કર્યા પછી કાયરાલિટી κ પરિમાણ, વર્ગીકરણ આપે છે ઉદાહરણો પાશ્ચર મીડિયા એક હાથના ધાતુના હેલિસીસને રાળમાં ભેળવીને બનાવી શકાય છે. આઇસોટ્રોપીને સુરક્ષિત કરવા માટે કાળજી લેવી આવશ્યક છેઃ હેલિસીસ અવ્યવસ્થિત રીતે લક્ષી હોવા જોઈએ જેથી કોઈ વિશેષ દિશા ન હોય. ચુંબકવિદ્યુત અસરને હેલિક્સ પરથી સમજી શકાય છે કારણ કે તે વિદ્યુતચુંબકીય ક્ષેત્રના સંપર્કમાં આવે છે. હેલિક્સ ભૂમિતિને પ્રેરક તરીકે ગણી શકાય. આવી રચના માટે ઇ. એમ. તરંગનો ચુંબકીય ઘટક વાયર પર પ્રવાહને પ્રેરિત કરે છે અને તે જ ઇ. એમ. તરંગના વિદ્યુત ઘટકને વધુ પ્રભાવિત કરે છે. બંધારણીય સંબંધોમાંથી, પાશ્ચર મીડિયા માટે, χ = 0, તેથી, H ક્ષેત્રના પ્રતિભાવને કારણે D ક્ષેત્ર ફેઝ I દ્વારા વિલંબિત થાય છે. ટેલીજેન મીડિયા એ પાશ્ચર મીડિયાની વિરુદ્ધ છે, જે વિદ્યુતચુંબકીય છેઃ વિદ્યુત ઘટક ચુંબકીય ઘટકને બદલવાનું કારણ બનશે. આવા માધ્યમ હાથની વિભાવના જેટલું સીધું નથી. ચુંબક સાથે બંધાયેલા વિદ્યુત દ્વિધ્રુવ આ પ્રકારના માધ્યમોના છે. જ્યારે દ્વિધ્રુવ પોતાને ઇ. એમ. તરંગના વિદ્યુત ક્ષેત્ર ઘટક સાથે સંરેખિત કરે છે, ત્યારે ચુંબક પણ પ્રતિક્રિયા આપશે, કારણ કે તેઓ એક સાથે બંધાયેલા છે. ચુંબકની દિશામાં ફેરફાર તેથી ઇ. એમ. તરંગના ચુંબકીય ઘટકને બદલશે, વગેરે. બંધારણીય સંબંધોમાંથી, ટેલીજેન મીડિયા માટે, κ = 0, આ સૂચવે છે કે B ક્ષેત્ર H ક્ષેત્ર સાથે તબક્કામાં પ્રતિક્રિયા આપે છે. એનિસોટ્રોપી ચિરાલિટી (ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિઝમ) મેટામેટેરિયલ રિસિપ્રોસિટી (ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિઝમ) મેક્સવેલની _ equations#Constitutive_relations રેફરન્સ ઓરિએન્ટેશન (ભૂમિતિ) મટિરીયલ્સ સાયન્સ પણ જુઓ.