光在晶体中传播.ppt

令 —旋光率 (a) (b) ? d 出射面(b) EL ER E ?R ?L ? EL ER E 入射面(a) 这既解释了旋光现象，又说明了旋光率a 与物质（由nR和nL反映）和入射波长有关。 R R R L L 菲涅耳进行了如下实验，证实了自己的解释。 用左旋型（L）和右旋型（R）的石英棱镜交替胶合成多级组合棱镜 光从 R 进入 L 时，左旋光速度由小变大，光密媒质?光疏媒质，光将远离界面法线折射。右旋光速度由大变小，将靠近界面法线折射。各界面继续使左右旋圆偏振光分开的角度放大，射出棱镜时就成了两束分开的圆偏振光。 R L 石英晶体性质： 沿光轴方向只表现旋光性而无双折射性 垂直光轴方向只表现双折射性而无旋光性 旋光晶片与半波片的区别： 晶片的取向： 旋光晶片 半波片 光轴平行于晶面 光轴垂直于晶面 对应波长： 对任何波长出射光 为线偏振光，只是 转角不同 只对特定波长出射光 为线偏振光 对于确定旋向的晶片， 光的振动面只向一个 方向转动一定的角度 振动方向： 旋转角度与光的振动面 和波片晶轴的夹角 有关，可左转也可右转 量糖术 对旋光溶液有 “量糖计”可分析旋光（同分）异构体的成分，广泛用在化学和制药等工业中。 溶液的旋光率; C 溶液的浓度; 溶液的比旋光率 氯霉素天然品为左旋，合成品为左右旋各半，称合霉素，其中只左旋有疗效（左霉素），疗效同天然品。 四. 磁致旋光（法拉第效应） ? ? l 磁致旋光物质 B V — 韦尔代常数 水、二硫化碳、食盐、乙醇等 反射镜 入射光 ? 左旋 反射镜 反射光 ?? 左旋 自然旋光物质 对自然旋光物质，振动面的左旋或右旋（迎着光看）是由旋光物质本身决定的，与光的传播方向无关 反射镜 反射光 ? 右旋 ? ? B 反射镜 入射光 ? 左旋 B 对磁致旋光物质，光沿B与逆B方向传播，振动面旋向相反。 磁性旋光物质 正旋体：顺着磁场方向看，顺时针转动 负旋体 磁光隔离器： B P M ? 磁致旋光物质 令? = 45°，则 2? = 90?，反射光通不过P，这样可以消除反射光的干扰。 · · 半波损失 作业：5-23,5-24,5-26,5-28,5-29 * * Photographs taken from a Lambda Research Optics advertisement * * (2) 二分之一波片 可使线偏振光振动面转过 2?角度 (3) 全波片 三. 相位补偿器 在振动方向互相垂直的两束光间产生任意的相位差 作业：5-13，5-15，5-16，5-17，5-18，5-19 §3 偏振光的干涉 一. 平行偏振光干涉装置 偏振方向 偏振片P2 单色平行光 偏振片P1 偏振方向 ? d 晶片C 光轴方向 相干 屏 从C出射的o光、e光通过P2后才会产生干涉 从C出射的o光、e光能否产生干涉 ? 二. 平行偏振光干涉分析 1. 振幅大小关系 投影在P2 上： 透过P上： 设从偏振片P2出射两振动的位相差为?? 则通过P2 后的光强为： 2. 相位关系 书上只有两项 与书上是等价的 Ao Ao2 P2 P1 C A1 Ae Ae2 ? 只取决于晶片带来的位相差 则通过P2 后的光强为： 三. 显色偏振 若白光入射，且晶片d 均匀，屏上由于某种颜色干涉相消，而呈现它的互补色，这叫（显）色偏振。 红色（656.2nm）相消→青色（492.1nm） 蓝色（485.4nm）相消→黄色（585.3 nm） 若d不均匀，白光入射则屏上出现彩色图案 硫代硫酸钠晶片的显色偏振图片 石英劈尖的偏振光干涉（等厚条纹） 若单色光入射，且d不均匀，则屏上为等厚条纹 由于 在白光的照射下，对同一晶板，在正交系统中出现的颜色与平行系统中出现的颜色互补 透明胶带薄膜的偏光干涉图样 (a) 暗场 (a) 亮场 塑料板的偏光干涉图样 (a) 暗场 (a) 亮场 利用偏振光干涉看到的结冰过程 显色偏振是检验材料有无双折射效应的灵敏方法，用显微镜观察各种材料在白光下的显色偏振，可以分析物质内部的某些结构 —偏光显微术 利用偏振光干涉看到的结冰过程 利用偏振光干涉看到的结冰过程 利用偏振光干涉看到的结冰过程 利用偏振光干涉看到的结冰过程 利用偏振光干涉看到的结冰过程 利用偏振光干涉看到的结冰过程 作业：5-20，5-22 §4. 人工双折射 一. 光弹效应(应力双折射效应) 应力→各向异性→ n各向不同 在一定应力范围内： P1 P2 ? · · d F S F 干涉 有机玻璃 C 各处F/S不同→各处 ??不同→出现干涉条纹 模型的光弹图象 钓钩的光弹图象 光测弹性 二. 电光效应(电致双折射效应