晶体光学性质的观测分析.pdf

晶体光学性质的观测分析 晶体光学性质的观测分析 中山大学理工学院 近代物理实验室 主要内容 一．实验目的 一．实验目的 二．实验原理 二．实验原理 三．实验仪器 三．实验仪器 四．实验内容 四．实验内容 一、实验目的 一、实验目的 熟悉单轴晶光学性质，晶体的消光现象， 干涉色级序； 了解偏光显微镜原理及掌握其使用方法； 观察晶体的类别、轴向和光性正负等过程 ，估计晶片光程差。 二、实验原理 某些透明晶体 （如方解石、 石英等 ）沿不同方向其光学 特性有所不同 （各向异性 ）。 一束单色光入射于这种晶 体时会产生两束折射光 ，称 为双折射现象 。 透过这种晶体去观察物 体 ，则会看到双重象。 各向同性和各向异性晶体  各向异性晶体：折射率与光的传播方向和光矢振动方向有关 的晶体。除立方晶系的晶体外，所有的晶体都是各向异性晶 体。如：方解石、水晶、KDP、LiNbO ，BaTiO 等都是各 3 3 向异性晶体。  双折射现象：折射率与光的传播方向和光矢振动方向有关  晶体的光轴：当光沿各向异性晶体传播时，总存在一个或两 个方向不发生双折射现象。  寻常光或o光：折射率不随入射光方向而变 （折射率为n ） o  非常光或e光：折射率随入射光方向而变 （折射率为n ）。 e  o光和e光都是偏振光，并且它们的振动方向互相垂直。 寻常与非常光 晶体的光轴 晶体的光轴是晶体中的一个特殊 的方向，在该方向上，o光、e光的传 播速度 （大小和方向）相同，即折射 率相等，不产生双折射现象。 方解石、石英、红宝石等晶体，只有一个 光轴方向，称为单轴晶体。 云母、蓝宝石、橄榄石等晶体 ，有两个光 轴方向 ，称为双轴晶体。 方解石的光轴 通过A或B，并 与三个会合钝角的 界面成等角的直线 方向，就是方解石 晶体的光轴方向 （对于严格等棱长的方解 石菱体，即AB连线方向） 与此平行通过晶 体的直线都是光 轴方向 ，常用 表示 o、e光的振向 在晶体主截面内入射 O光 e光光线 O光 e光 、 都在主截面内 i C 并且都是线偏振光 O光 振动 O光 垂直于主截面 C