光的双折射ppt优秀PPT.ppt
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1、光的双折射ppt第1页,本讲稿共17页17-4 光的双折射光的双折射 光的双折射光的双折射现象象SS方解石晶体实验一实验二在各向同性的介质中S是点物S 的象天然的方解石晶体是双折射晶体天然的方解石晶体是双折射晶体AB第2页,本讲稿共17页AB光光轴与晶体的三个棱与晶体的三个棱边成等角成等角MMNN沿光沿光轴方向入射的光束,通方向入射的光束,通过晶体不分晶体不分为两束光,两束光,仍沿入射方向行仍沿入射方向行进。它是一个特征方向。它是一个特征方向。具有一个光具有一个光轴的晶体,称的晶体,称为单轴晶体。晶体。例如:方解石、石英等。例如:方解石、石英等。具有两个光具有两个光轴的晶体,称的晶体,称为双双
2、轴晶体。晶体。例如:云母、硫黄等。例如:云母、硫黄等。光光轴光光轴第3页,本讲稿共17页若沿光若沿光轴方向入射,方向入射,O光和光和e光具有相同光具有相同 的折射率和相同的的折射率和相同的 波速,因而无双折波速,因而无双折 射射现象。象。寻常光(常光(O光)和非常光(光)和非常光(e光)光)寻常光常光:对于晶体一切方向都具有相同的折射率(即波速于晶体一切方向都具有相同的折射率(即波速 相同),且在入射面内相同),且在入射面内传播,播,简称它称它为O光。光。非常光非常光:它的折射率(即波速)随方向而:它的折射率(即波速)随方向而变化,并且不一化,并且不一 定在入射面内定在入射面内传播,播,简称称
3、为 e 光。光。O光振光振动方向垂直于方向垂直于该光光线(在晶体中)与光(在晶体中)与光轴组成的平面。成的平面。e 光振光振动方向平行于方向平行于该光光线(在晶体中)与光(在晶体中)与光轴组成的平面。成的平面。若光若光轴在入射面内,在入射面内,实验发现:O光、光、e 光均在入射面内光均在入射面内传播,播,且振且振动方向相互垂直方向相互垂直。第4页,本讲稿共17页 用惠更斯原理解用惠更斯原理解释光的双折射光的双折射现象象惠更斯原理:惠更斯原理:O 光在晶体内任意点所引起的波光在晶体内任意点所引起的波阵面是球面。面是球面。即具有各向同性的即具有各向同性的传播速率。播速率。e 光在晶体内任意点所引起
4、的波光在晶体内任意点所引起的波阵面是旋面是旋转椭球面。球面。沿光沿光轴方向与方向与O光具有相同的速率。光具有相同的速率。e 光波面O光波面光光轴方向方向负晶如方解石晶如方解石CaCO3e 光波面O光波面光光轴方向方向正晶如石英正晶如石英SiO2第5页,本讲稿共17页 e 光在垂直于光光在垂直于光轴方向上的方向上的传播速率播速率 ,在,在该方向的折射率方向的折射率 。e 光在其它方向上的折射率在光在其它方向上的折射率在 之之间。凡属凡属 ,即,即 晶体称晶体称为负晶。晶。凡属凡属 ,即,即 晶体称晶体称为正晶。正晶。方解石方解石 1.4864 1.6584石英石英 1.5534 1.5443对波
5、波长为589.3纳米的米的钠黄光黄光为简略以下略以下 使用使用第6页,本讲稿共17页 平行光平行光倾斜入射,光斜入射,光轴在入射面内,在入射面内,光光轴与晶体表面斜交与晶体表面斜交光光轴AFEeOeO如果光如果光轴不在入射面内,球面和不在入射面内,球面和椭球面相切的点,球面相切的点,就不会在入射面内,就不会在入射面内,则 O光、光、e 光振光振动方向并不方向并不 相互垂直。相互垂直。第7页,本讲稿共17页 平行光垂直入射,光平行光垂直入射,光轴在入射面内,在入射面内,光光轴与晶体表面斜交与晶体表面斜交光光轴AEOeBFEF出射两束偏振方向相互垂直的出射两束偏振方向相互垂直的线偏光偏光第8页,本
6、讲稿共17页 平行光垂直入射,光平行光垂直入射,光轴在入射面内,在入射面内,光光轴平行晶体表面平行晶体表面光光轴AEeBFEFO具有相互垂直具有相互垂直 的偏振方向的偏振方向出射光沿同方向出射光沿同方向传播播第9页,本讲稿共17页 双折射双折射现象的象的应用用 尼科耳棱尼科耳棱镜ACNM光光轴在在ACNM平面内方向与平面内方向与AC成成480,入射面取,入射面取ACNM面面两两块特殊要求加工的直角方解石,如特殊要求加工的直角方解石,如图:加拿大加拿大树胶的折射率胶的折射率n=1.55,O光入射角大于光入射角大于 其其临界角界角arc sin(1.55/1.658)=69012,被全反射,被全反
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