《光偏振知识讲座》PPT课件.ppt

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1、1. 双 折 射 现 象光 束 在 某 些 晶 体 中 传 播 时 ， 由 于 晶 体 对 两 个 相 互垂 直 振 动 矢 量 的 光 的 折 射 率 不 同 而 产 生 两 束 折 射光 ， 这 种 现 象 称 为 双 折 射 (Double Refraction)。一 、 晶 体 (Crystal)的 双 折 射 现 象7.2、 7.4、 7.5 晶 体 的 双 折 射 光光双折射 方 解 石 晶 体双 折 射 现 象 光光双折射 方 解 石 晶 体 光光双折射 方 解 石 晶 体 光光双折射 方 解 石 晶 体 光光双折射 方 解 石 晶 体 光光双折射 方 解 石 晶 体 光光双折射

2、 方 解 石 晶 体 光光双折射 方 解 石 晶 体 光光双折射 方 解 石 晶 体 光 光双折射 方 解 石 晶 体 光 光双折射 方 解 石 晶 体 光 光双折射 方 解 石 晶 体 光 光双折射 方 解 石 晶 体 光光双折射 方 解 石 晶 体 一 束 光 入 射 在 晶 体 上 产 生 两 束 透 （ 折 ） 射 光 的 现 象 。其 中 ： 遵 循 折 射 定 律 的 一 束 光 称 寻 常 光 （ o光 ） ； 不 遵 循 折 射 定 律 的 一 束 光 称 非 常 光 （ e光 ） 。e oBA oe说 明 ： 1 o光 和 e光 与 晶 体 密 不 可 分 2 折 射 定 律

3、 的 含 义折 射 定 律 有 两 个 含 义 ：A. 折 射 角 的 关 系 ， B. 入 射 光 线 和 折 射 光 线 与 法 线 同 在 一 个 平 面 。 二 、 晶 体 特 性 方 解 石 晶 体 结 构（ Calcite-CaCO3） 顿 隅 1、 光 轴 (Optical axis)： 在 双 折 射 晶 体 中 存 在 一 个 特 殊 的 方 向 ， 当 光束 在 这 个 方 向 传 播 时 不 发 生 双 折 射 ， 此方 向 称 为 晶 体 的 光 轴 。在 光 轴 方 向 上 ， o 光 和 e 光 都 遵 守 折 射 定 律 。 而且 ： no=ne 2、 主 平 面

4、 (Principal plane)和 主 截 面(Principal section)：主 平 面 ： 光 线 和 光 轴 所 组 成 的 平 面 。 o光 主 平 面 ： o光 和 晶 体 光 轴 组 成 的 面 为 o主 平 面 。 e光 主 平 面 ： e光 和 晶 体 光 轴 组 成 的 面 为 e主 平 面 。主 截 面 (Principal section)： 光 轴 和 晶 体 表 面 法 线 (Normal line)组 成 。光 线 在 一 般 情 况 下 入 射 晶 体 ， o光 和 e光 是 不 同 面 的 。 当 入 射 光 线 在 主 截 面 内 时 ， 两 面 重

5、 合 。 方 解 石 109 o o71109 o o71某 晶 面 法 线 方 向 当 入 射 光 在 主 截 面 内 时 ， o光 e光 主 平 面 均 为 主 截 面 。表 面 法 线 n n 1、 o光 和 e光 都 是 线 偏 振 光 ；o光 与 e光 的 偏 振 态2、 o光 振 动 方 向 与 o光 主 平 面 垂 直 ， 因 而 总 与 光 轴 垂 ；3、 e光 振 动 方 向 在 e光 主 平 面 内 ， 因 而 与 光 轴 的 夹 角 随传 播 方 向 而 改 变 ；4、 当 光 线 在 主 截 面 入 射 时 ， 主 平 面 与 主 截 面 重 合 ， 则 o光 振 动

6、方 向 垂 直 于 主 截 面 ， e光 振 动 方 向 在 主 截 面 ； 3 晶 体 的 分 类 （ Types of crystal） ： 各 向 同 性 晶 体 （ Isotropic crystal） ： 不 产 生 双 折射 现 象 。 如 ： NaCl 双 折 射 晶 体 （ Anisotropic crystal） ： 单 轴 晶 体 （ Uniaxial） ： 只 有 一 个 光 轴 方 向的 晶 体 。 如 ： 方 解 石 (Calcite)、石 英 (Quartz)。 双 轴 晶 体 （ Biaxial） ： 有 两 个 光 轴 方 向 的 晶 体 。 如 ： 云 母 (

7、Mica)等 。 4 单 轴 晶 体 中 波 的 传 播 ：x yz (光 轴 )晶 体 中 的 波 面 5 正 负 晶 体 ：Vo Ve时 为 正 晶 体 (Positive crystal)； Vo Ve时 为 负 晶 体 (Negative crystal)。正 晶 体 ： n o ne， e光 波 面 （ 椭 球 面 ） 在 o光 波 面 （ 球 面 ）之 内 。负 晶 体 ： no ne， o光 波 面 （ 球 面 ） 在 e光 波 面 （ 椭 球 面 ）之 内 。 e光光 轴Optical axise光 o光o光 e 光 波 面 O 光 波 面光 轴 方 向负 晶 如 方 解 石

8、CaCO 3 e 光 波 面 O 光 波 面光 轴 方 向正 晶 如 石 英 SiO 2A A yz xy tvo tve tve tvo yz xy tvetvo tve tvo 54.1on55.1en 三 、 用 惠 更 斯 原 理 解 释 双 折 射 现 象图 1、 光 线 垂 直 入 射 时 的 双 折 射 现 象 a)晶 体 表 面 垂 直 于 光 轴 b)晶 体 表 面 平 行 于 光 轴图 2、 光 线 在 晶 体 主 截 面 内 倾 斜 入 射 时 的 双 折 射 现 象 a) 光 轴 在 入 射 面 内 b) 光 轴 垂 直 于 入 射 面 图 1光 线 垂 直 入 射 时

9、 的 双 折 射 现 象 光 轴optical axis e eAoA AoA入 射 光 (Incident ray) E OEO 图 1-a)光 线 垂 直 入 射 时 的 双 折 射 现 象(晶 体 表 面 垂 直 于 光 轴 )e eAoA AoA OEO E入 射 光 (Incident ray) 光 轴optical axis 图 1-b-1)光 线 垂 直 入 射 时 的 双 折 射 现 象(晶 体 表 面 平 行 于 光 轴 )e eAoA AoA OEO E入 射 光 (Incident ray) 光 轴optical axis 图 1-b-2） 光 线 垂 直 入 射 时 的 双 折 射 现 象(晶 体 表 面 平 行 于 光 轴 )e eAoA AoA OEO 入 射 光 (Incident ray) 光 轴optical axis 图 2-a） 光 线 在 晶 体 主 截 面 内 倾 斜 入 射 时 的 双折 射 现 象 （ 光 轴 在 入 射 面 内 ） 图 2-b） 光 线 在 晶 体 主 截 面 内 倾 斜 入 射 时 的 双 折射 现 象 （ 光 轴 垂 直 于 入 射 面 ）