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光学において、二色性材料とは以下を指します。
この用語はギリシャ語の「 dichroos」（二色）に由来し、物質が異なる角度から、あるいは異なる偏光を通して見ると、異なる色に見えるという光学的効果を指している。
ビーム分割の場合、ギリシャ語のdikhroos （二色）に由来するdichroicの本来の意味は、光線を波長の異なる 2 つの光線に分割できる光学デバイスを指します。このようなデバイスには、通常、光学コーティングが施されたミラーやフィルターがあり、特定の波長範囲の光を反射し、その範囲外の光を透過するように設計されています。例として、一部のビデオカメラで使用されているダイクロイックプリズムがあります。これは、複数のコーティングを使用して光を赤、緑、青の成分に分割し、別々のCCD アレイに記録しますが、現在では、単一の CCD アレイ上の個々のピクセルをフィルタリングするためにベイヤーフィルターを使用する方が一般的です。この種のダイクロイックデバイスは通常、光の偏光に依存しません。この意味で、 dichromatic という用語も使用されます。
この場合、二色性の意味は、異なる偏光状態の光が通過する際に異なる吸収係数を受ける物質の特性を指し、これは二色性としても知られています。問題となる偏光状態が右円偏光と左円偏光である場合、それは円二色性（CD）として知られています。CDを示すほとんどの物質はキラルですが[ 2 ]、最近ではCDを示す非キラル物質も観測されています[ 3 ] 。左円偏光と右円偏光は、この場合光子の2つのスピン角運動量（SAM）状態を表すため、この二色性はスピン角運動量二色性とも考えられ、量子力学を使用してモデル化することができます。
鉱物学では、トルマリン、クンツァイト、アイオライトなどの特定の結晶は、異方性格子構造のため二色性を示します。これらの結晶は、光の偏光ベクトルの方向に応じて光を異なる方法で吸収します。これはより一般的に多色性と呼ばれ、[ 4 ]この技術は鉱物学で鉱物を識別するために使用できます。
トルマリンなどの一部の結晶では、二色性効果の強さが光の波長によって大きく変化するため、偏光の異なる光で見ると、異なる色に見える。一方、ヘラパタイト（ヨードキノン硫酸塩）やポラロイドシートなどの一部の物質では、この効果は波長にあまり依存しない。
円二色性とは、左円偏光（$LHC$）と右円偏光（$RHC$）の吸収率の差のことである。
光と二色性材料との相互作用は、ジョーンズ微分法を用いてモデル化することができる。