第5章 光偏振4-5.5 光在晶体中传播方向

1、(1)(1)作图法确定光在各向同性介质界面上的反射和折射光方向作图法确定光在各向同性介质界面上的反射和折射光方向. .用惠更斯原理确定反射光和折射光传播方向用惠更斯原理确定反射光和折射光传播方向n1n2用惠更斯原理确定反射光用惠更斯原理确定反射光的传播方向的传播方向. .5.5 5.5 光在晶体中的传播方向光在晶体中的传播方向n1n2用惠更斯原理确定折射光的传播方向用惠更斯原理确定折射光的传播方向.双折射作图惠更斯作图空气空气晶体晶体(2)用惠更斯作图法确定光在晶体中的传播方向用惠更斯作图法确定光在晶体中的传播方向(a)方解石方解石,486. 1en658. 1on光轴光轴ooeeKeKoSe

2、So以以1.486为为半径作半圆圆半径作半圆圆以以o光波面半径光波面半径为短轴为短轴,1.658为长轴作椭圆为长轴作椭圆光轴平行于入射面光轴平行于入射面.486. 1658. 10eoennvv空气空气晶体晶体（b）方解石）方解石486. 1en658. 1on.486. 1658. 1eooennvv光轴平行于入射面光轴平行于入射面.光轴光轴ABCee 令令AC等于等于1.658,取取1为半径作圆为半径作圆 以以o光波面半径光波面半径为短轴为短轴,令令AC等于等于1.486,取取1作长轴作长轴,作椭圆作椭圆oo(c) 石英石英(正晶正晶),55. 1en,54. 1on.55. 154. 1

3、eooennvv光轴垂直于入射面光轴垂直于入射面空气空气晶体晶体光轴光轴ABCooee 以以AC为为1.54,取取1作半径画圆作半径画圆,作作o光波面光波面以以AC为为1.55,取取1作半径画圆作半径画圆,作作e光波面光波面光轴光轴( (d d) )方解石方解石 : :光轴平行于入射面光轴平行于入射面, ,光垂直入射到界面上光垂直入射到界面上. .空气空气晶体晶体ooee石英：石英：空气空气石英石英光轴光轴ooee 传播方向相同，但是光速不一样，相位也不一样传播方向相同，但是光速不一样，相位也不一样空气方解石n1n0、neo光e光光轴方向ooEE用晶体的特点和惠更斯作图法确定晶体中光线传播方向

4、讨论单轴晶体内o光和e光的传播方向（以例说明）例1光轴在入射面内，自然光垂直入射至方解石（负晶体） 表面o光不改变传播方向e光发生折射AA例2自然光垂直入射特例，光轴垂直于晶面空气方解石n1n0、neAAo（e）光光轴方向o光e光传播方向相同，不发生双折射，传播速度相同例3自然光垂直入射特例，光轴平行于晶面空气方解石n1n0、ne光轴方向AAo光e光传播方向相同，但传播速度不同o光e光例4光轴在入射面内，自然光从空气斜入射至方解石晶体表面ABDo光光轴方向e光垂直于光轴方向iieo光遵守折射定律e光不遵守折射定律ooininsinsin1eeininsinsin1空气方解石n1n0、neOEi

5、o令AOnDB00nDBAO例5 光轴垂直入射面 自然光斜入射oininsinsin01eeininsinsin1eonn 方解石空气方解石n1n0、neABDi光轴方向 o光e光OEioie令AOnDB00nDBAO令AEnDBeenDBAEAOAE 00sinsiniineeiinsinsine光传播方向光轴方向，ne 为主折射率，此时可用折射定律例6 光轴在入射面内 线偏振光斜入射1、入射光振动入射面O光轴方向2、入射光振动 在入射面内空气方解石n1n0、ne光轴方向Ee光空气方解石n1n0、ne3、入射光的振动 与入射面有一夹 角现象如何？o光两个主折射率（refractive index）：no和ne 5.5.2 单轴晶体的主折射率o光：o光的速度与方向无关，其相应的折射率也与方向无关。 0ocnve光：晶体对e光的主折射率ee21sinsinvciie光在晶体内的传播速度与方向有光在晶体内的传播速度与方向有关，且一般关，且一般不遵从折射定律不遵从折射定律，故，故无折射率可言。无折射率可言。当当e光沿垂直于光轴方向传播时，光沿垂直于光轴方向传播时，e光线与光线与e波面垂直，且入射角与波面垂直，且入射角与折射角的正弦之比为：折射角的正弦之比为：最小值）（或在正晶体内速度的度的最大值光在负轴