大学物理第7章第12节-光的双折射剖析.ppt

7.12 光的双折射 习题册: (P. 7) 1 * 一. 光的双折射o光和e光 光的双折射 当一束自然光从 一种媒质射到另一种 各向异性的媒质 (如 方解石) 时, 折射光变 成两束的现象. o光和e光 o光 (Ordinary light) 与入射光线恒遵从折射定律 的光线 (寻常光线). e光 (Extraordinary light) 与入射光并不遵从折射定律 的光线 (非常光线). 常数 折射光发生的偏振化效应 o光的振动垂直于入射面, e光的振动平行于入射面. 一束自然光垂直地照射到方解石上 o光沿入射光的方向传 播, e光并不沿入射光的方 向传播. 方解石以入射光为轴转动 o光不动, e光绕轴转动. 二. 光轴与主平面 1. 晶体的光轴 晶体的光轴: 光在晶体中传播时不发生 双折射的方向. 光轴是指晶体内一个特定的方向, 而不 是一条具体的线. 在晶体中存在一个对o光和e光的折射 率相同的方向, 在这个方向上o光和e光的传 播速度相同, 折射光线不会分成两条. 单轴晶体和双轴晶体 单轴晶体: 只有一个光轴的晶体. 如: 方 解石、石英、红宝石等. 双轴晶体: 有两个光轴的晶体. 如: 蓝宝 石、云母、硫磺等. 2. 光线主平面和晶体主截面 光线的主平面: 在单轴晶体中, 晶体的 光轴与任一光线传播方向构成的平面. o光的主平面: o光和光轴构成的平面 e光的主平面: e光和光轴构成的平面 o光的振动方向与它对应的主平面垂直, e光的振动方向在其主平面内. 一般情形下, 在给定的入射面中, o光和 e光所在的主平面不重合; 当光轴在入射面内时, o光和e光主平面 重合. 晶体的主截面: 由晶体表面法线和晶体 光轴组成的平面. 当主截面与入射面重合时, e光的折射 方向仍然在入射面内; 当主截面与入射面不重合时, e光的折 射方向可能在入射面之外. 3. 双折射现象的惠更斯解释 晶体内任意一点的子波波源发出两个 子波. o光沿各个方向传播的速度大小相等, 波面为球面 (各向同性); e光沿各个方向传播的速度大小不相等, 波面为旋转椭球面 (各向异性). 在光轴方向, o光和e光的传播速度相同, 两个子波波面在光轴方向相切. 正晶体和负晶体 正晶体: 如石英、冰、金红石等; 负晶体: 如方解石、电气石、白云石等. 其中, *