312双折射偏振棱镜1

1、第十三节双折射 偏振棱镜1一、双折射现象 当一束自然光穿过双折射晶体（各向异性介质）时，分成两束偏振光。这种现象称例如：白纸上涂一个黑点，将方解石放在纸上，可观察到两个黑点，旋转方解石，一个黑点不动，另一个黑点旋转。天然的方解石晶体是双折射晶体2当方解石晶体旋转时，另一个像围绕第一个像旋转。一个像不动，光光双折射纸面方解石 晶体 o光的像e光的像3光光双折射纸面方解石 晶体继续旋转方解石晶体：4光光双折射纸面方解石 晶体继续旋转方解石晶体：5光光双折射纸面方解石 晶体继续旋转方解石晶体：6光光双折射纸面方解石 晶体继续旋转方解石晶体：7二、寻常光、非常光1.寻常光 - o光(2)沿各方向的光的

2、传播速度相同，各向折射率 no 相同，为线偏振光。2.非常光 - e光(2)沿各方向的光的传播速度不相同，各向折射率 ne 不相同，也为线偏振光。(1)服从折射定律(1)不服从折射定律（折射光线一般不在入射面内）8单轴晶体：具有一个光轴的晶体方解石、石英等双轴晶体：具有两个光轴的晶体云母、硫黄等。3.光轴： 晶体内的一个特殊方向。此方向上，o光和 e 光等速，折射率相等，无双折射现象。9o波面：球面波e波面：椭球面如：石英、冰如：方解石、红宝石4.正晶体,负晶体. 晶体内o光和e 光的波面ne none no no ，ne 称为晶体的主折射率101.主平面: 晶体内任一光线和光轴所决定的平面为

3、此光线的主平面。 o 光、e 光都有各自的主平面。三、主平面o光：vot光轴e光：光轴vetvot11 只有光轴在入射面内时， o 光、e 光主平面重合，和入射面也重合。 o 光垂直e 光。光轴方解石12四、惠更斯原理作图确定o 光、e 光传播方向(1)光轴(2)自然光垂直入射；光轴平行晶体表面，产生双折射。 o 光、e 光方向不变。13(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。ooee晶体光轴这正是前面演示的情形。注意：14例. ABCD 为一块方解石的一个截面，光轴方向在屏幕面内且与AB 成一锐角q ,如图所示.一束平行的单色自然光垂直于

4、AB 端面入射.在方解石内折射分解为 o 光和 e 光, o 光和 e 光的 :(A) 传播方向相同,光矢量的振动方向互相垂直. (D) 传播方向不相同,光矢量的振动方向不互相垂直.(C) 传播方向不相同,光矢量的振动方向互相垂直.(B) 传播方向相同,光矢量的振动方向不互相垂直. C 15五、偏振光的获得 单一的方解石晶体产生的o、e偏振光靠得很近，尼克尔棱镜可使两束光分得较开。加工后将两块方解石用加拿大胶粘合起来，光轴加拿大胶1).尼克尔棱镜(1).利用光双折射现象16对于o光产生全反射对于e光可以透过，则获得偏振光。尼克尔棱镜比较贵。多用于高级光学实验。光轴加拿大胶17(2).利用布儒斯特定律(3).二向色性晶体对互相垂直的两个光振动有选择地吸收。例如：电气石吸收异常光线的性能强。 以i0入射时：反射光是线偏振光，E垂直于入射面。此玻璃堆的透射光是线偏振光，E在入射面内。 三种方法的对比使用方便程度、线偏振光的质量好坏、价格。18六、人工双折射 用人工的方法使某些非晶体物质呈现双折射现象。1.光弹效应机械应力