光的偏性晶体双折射

光的偏性晶体双折射第一页，共二十二页，编辑于2023年，星期日§3.3－5晶体的双折射（要点）晶体的双折射现象光在单轴晶体中的波面图(1)负晶波面图(2)正晶的波面图用惠更斯原理确定反射和折射光传播方向(1)作图法确定光在各向同性介质(2)用惠更斯作图法确定光在晶体界面上的反射和折射光方向.中的传播方向.第二页，共二十二页，编辑于2023年，星期日e光晶体的截面晶体绕入射光方向旋转,寻常光(O光)不动,非常光(e光)随着晶体旋转.1.晶体的双折射现象O光单色自然光一束单色自然光垂直入射于晶体的表面,进入晶体后,变为两束光.第三页，共二十二页，编辑于2023年，星期日光学光学光轴晶体光学光学第四页，共二十二页，编辑于2023年，星期日光轴:晶体中有一个方向,光沿这个方向传播不发生双折射,这个方向叫做光轴.(也叫晶轴)例如：天然方解石晶体一六面棱体,每一面都是菱形,大角约为1020,小角约为780.7801020光轴2晶体的光轴、主截面和主平面第五页，共二十二页，编辑于2023年，星期日寻常光和非常光特点:寻常光（O光）：

(1)是振动面垂直与自己的主平面的线偏振光;(3)沿各个方向折射率相同,传播速度相同.单轴晶体:方解石,冰，石英，红宝石等。双轴晶体:云母,蓝宝石,晶体硫磺等。(2)符合折射定律和反射定律;主平面:包括光轴和光线本身的平面,称为该光线的主平面.主截面：晶体光轴与法线构成的平面。第六页，共二十二页，编辑于2023年，星期日非常光(e光):(1)是振动面平行于自己的主平面的线偏振光;(2)一般不符合折射定律,在垂直于光轴的方向(3)沿不同的方向折射率不同,传播速度不同.当o光和e光的主平面相互平行时,两光的振动面互相垂直.对于e光,沿垂直于光轴的方向的折射率称为主折射率,记为ne.传播时符合折射定律.沿光轴的方向折射率和速度与O光相同.第七页，共二十二页，编辑于2023年，星期日3晶体中o光与e光的相对光强自然光入射：o光与e光的光强相等；线偏振光入射，如图：主平面为xz平面yxoeA0Ae光轴yxA0AeoAzz第八页，共二十二页，编辑于2023年，星期日由图分析可得：第九页，共二十二页，编辑于2023年，星期日4.光在单轴晶体中的波面图晶体可分为正晶和负晶.ne>no的晶体,叫做正晶.如石英.ne<no的晶体,叫做负晶.如方解石.对于钠黄光,方解石晶体的折射率:e光沿垂直于光轴的方向,折射率最小,速度最大.第十页，共二十二页，编辑于2023年，星期日对于钠黄光,石英晶体的折射率:e光沿垂直于光轴的方向,折射率最大,速度最小.第十一页，共二十二页，编辑于2023年，星期日(1)负晶波面图（以点光源为例）光轴eOO-xyz是方解石晶体内的三维坐标o光在晶体内部各个方向速度相同，所以，经过t时间o光的波面图是球面；e光不同方向速度不同，所以波面图是椭球面。o光和e光在光轴方向上相切。eo⊙光轴第十二页，共二十二页，编辑于2023年，星期日(2)正晶的波面图光轴ee光波面图是长轴为vet,短轴为vot,在光轴方向上外切球面的椭球面.钠黄光在石英晶体内折射率:eo⊙光轴第十三页，共二十二页，编辑于2023年，星期日(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.5.用惠更斯原理确定o光和e光的传播方向n1n2用惠更斯原理确定反射光的传播方向.第十四页，共二十二页，编辑于2023年，星期日n1n2用惠更斯原理确定折射光的传播方向.第十五页，共二十二页，编辑于2023年，星期日空气晶体（a）方解石光轴平行于入射面,平面波斜入射。光轴令Ac等于1.658,取1为半径作圆

以o光波面半径为短轴,令Ac等于1.486,取1作长轴,作椭圆(2)用惠更斯作图法确定光在晶体中的传播方向①.光在方解石晶体中的传播方向第十六页，共二十二页，编辑于2023年，星期日空气晶体..o光e光ACB•光轴（b）光轴垂直于入射面，平面波斜入射第十七页，共二十二页，编辑于2023年，星期日空气晶体(c)方解石光轴KeKoSeSo以1.486为半径作半圆圆以o光波面半径为短轴,1.658为长轴作椭圆光轴平行于入射面.平面波垂直入射第十八页，共二十二页，编辑于2023年，星期日(d)方解石:光轴平行于界面,光垂直入射到界面上.空气晶体光轴ooee第十九页，共二十二页，编辑于2023年，星期日(a)石英(正晶)光轴垂直于入射面空气晶体光轴ooee

以Ac为1.54,取1作半径画圆,作o光波面以Ac为1.55,取1作半径画圆,作e光波面②.光在石英晶体中的传播方向第二十页，共二十二页，编辑于2023年，星期日光垂直入射到界面上.（b)石英：光轴垂直界面空气石英光轴ooee第二十一页，共二十二页，编辑于2023年，星期日补充作业3.2如图3.2所示,一束单色自然光由空