§14-13光的双折射现象.ppt

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1、§14-13光的双折射现象一.双折射的概念1.双折射现象一束光线进入某种晶体,产生两束折射光叫双折射.···方解石oeeo2.寻常光(o光)和非寻常光(e光)o光:遵从折射定律e光:一般不遵从折射定律e光折射线也不一定在入射面内.···n1n2i各向异性媒质自然光o光e光当光在晶体内沿某个特殊方向传播时不发生双折射，该方向称为晶体的光轴。例如，方解石晶体(冰洲石)光轴是一特殊的方向,凡平行于此方向的直线均为光轴.二、晶体的光轴和光线的主平面1.光轴AB102°78°光轴单轴晶体：只有一个光轴的晶体，如方解石。双轴晶体：有两个光轴的晶体，如云母。2主平面和主截面主平面:晶体中光的传播方向

2、与晶体光轴构成的平面.一般情况下,o主平面与e主平面是不重合的.实验表明:o光是光矢量与o主平面垂直的线偏振光.e光是光矢量与e主平面平行的线偏振光.e光的主平面o光的主平面o光光轴····e光光轴当光轴在入射面内时,主截面,o主平面,e主平面都重合.主截面:晶体表面的法线与晶体光轴构成的平面.如图入射时,入射面就是主截面.•o光e光109º71º光轴•••o光和e光的振动方向是相互垂直的。方解石的主截面三.惠更斯原理对双折射的解释1.晶体的主折射率、正晶体、负晶体在双折射晶体中,o光沿各向传播的速度相同,故o波波面为球面.························v0t光轴o波面

3、表示o光的传播速度对于o光，晶体的折射率是与方向无关的常数，只由晶体材料决定.n0，ne称为晶体的主折射率e光沿各向的传播速度不同,e波面为椭球面.O光与e光沿光轴方向传播速度相同.表示e光的传播速度对于e光，晶体的折射率与方向有关，不再是常数。光轴vete波面正晶体:ne>no负晶体:nevo)以负晶体为例,利用惠更斯原理，做出单轴晶体中o光和e光的传播方向。2.惠更斯原理解释晶体的双折射四、偏振棱镜1.尼科尔棱镜光轴加拿大树胶吸收涂层···········自然光··e光o光方解石自然光在AB面折射为o光和e光,o光以约76º入射到加拿大树胶层AC上

4、.被AC面全反射.只有e光出射,产生偏振光.ABCD2.沃拉斯顿棱镜．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．············o光e光···ABCDe光o光ABD的光轴平行于AB面，BDC的光轴与ABD的光轴垂直。．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3.洛匈棱镜··············e光o光五、晶体的二向色性某些晶体对o光和e光的吸收有很大差异，这叫晶体的二向色性.例如，电气石对o光有强烈吸收，而对e光吸收很弱，用它可产生线偏振光。