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* 晶体的各向异性： 介电常数为 ?x , ?y ?x= ?y ?z, CaCO3 Ca O C z 光轴 光矢量垂直于光轴时， 光矢量振动方向与晶体光轴的夹角不同， 介电常数就不同，光的传播速度也就不同。 二、晶体的主折射率，正晶体、负晶体 介电常数为 ?z 光矢量 平行于光轴时， * o光： no ，ne 称为 晶体的主折射率 正晶体：ne no 负晶体：ne no vo?t ve?t 光轴 ? 点波源 点波源 vo?t ve ?t 光轴 ? e光： (ve vo) (ve vo) 如：石英、冰 如：方解石、红宝石 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · vo?t 光轴 光轴 ve?t vo?t * e e 三、单轴晶体中光传播的惠更斯作图法 1、光轴平行晶体表面，自然光垂直入射 · · 光轴 晶体 · · o、 e方向上虽没分开， 下面以负晶体(ve vo)为例，介绍该方法： o o 但速度上是分开的， 这仍是双折射。 · · · · 以惠更斯原理为依据的惠更斯作图法， 是研究光在晶体中传播的重要方法。 * o e 2、光轴平行晶体表面，且垂直入射面， · · · · 晶体 ? 光轴 re i · · · · · · · · voΔt veΔt o e cΔt 自然光斜入射 在这种特殊的情况下，对e 光也可以用 折射定律。 r0 * 3、光轴与晶体表面斜交，自然光垂直入射 · · · · e 方解石 光轴 · · o 此时e光的波面不再与其波射线垂直了。为什么？ o o e e · · · · · · 晶体 光轴 · · · · 这正是前面演示的情形。 * §5.5 椭圆偏振光和圆偏振光 一、晶体起偏器件 1、晶体的二向色性、晶体偏振器 某些晶体对o光和e光的吸收有很大差异， 例如，电气石对o光有强烈吸收， · · · · 光轴 e光 电气石 光轴 对e光 吸收很弱， 用它就可以产生线偏振光。 这叫晶体的二向色性（dichroism）。 * 2、偏振棱镜 偏光棱镜： 光轴的取向使e光对应的恰是 ne 。 no（1.6584）＞ n（1.55）＞ ne（1.4864） i 临界角，o 光全反射了，e 光可通过。 偏振棱镜可由自然光获得高质量的线偏振光， 可由自然光获得原方向的线偏振光 · · · · · · · · · · · · ? ? 光轴 光轴 方解石 方解石 加拿大树胶 (n = 1.55) o e 吸收涂层 i 格兰 — 汤姆孙棱镜 它又可分为偏光棱镜和偏光分束棱镜。 * 偏光分束棱镜： 可由自然光获得分开的两束线偏振光 e · · · · · 1 2 方解石 方解石 · · · · o e 光轴 光轴 沃拉斯顿棱镜 o 光进入到第1块方解石后，o光和e光在方向上没有分开。 由于方解石2和方解石1二者光轴垂直，当光进入到方解石2时，o 光变成e光（none）：光密?光疏；而e光变成o 光：光疏?光密 于是两光束在界面处发生折射而分开。 * 二、晶体相移器件 圆和椭圆偏振光的起偏 晶片：光轴平行于表面的晶体薄片。 y ? d x A Ao Ae 线偏振光 光轴 ? A Ao Ae ? 光轴 P 椭圆(圆、线)偏振光 d 光轴 晶片 从晶片出射的两束光由于出现相位差， 而合成为一束椭圆、圆或线偏振光。 e e · · · · o o · · · · * 在入射点，o、e光的相位差为零或?，在出射点晶片对o、e光产生的附加相位差： ，出射光为椭圆(圆)偏振光 当 y ? d x A Ao Ae 线偏振光 光轴 ? 椭圆（圆、线）偏振光 d 光轴 晶片 ，出射光仍为线偏振光 当 * 1、四分之一波(晶)片（quarter-wave plate） 线偏振光→圆偏振光 线偏振光→线偏振光 可从线偏振光获得椭圆或圆偏振光（或相反） 厚度满足 线偏振光→椭圆偏振光 y ? d x A Ao Ae 线偏振光 光轴 ? A Ao Ae ? 光轴 P 椭圆(圆、线)偏振光 d 光轴 晶片 * 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 【演示】四分之一波片 二分之一波片 注意：波片是对某个确定波长 ? 而言的 ? ? A入 A出 光轴 Ao Ae * §5.1 光的偏振状态 §5.2 线偏振光的获得与检验 §5.3 反射和折射光的偏振 *散射光的偏振 §5.4 双折射现象 §5.5 椭圆偏振光和圆偏振光 §5.6 偏振光的干涉 ?§5.7 人工双折射