光在几类特殊晶体中的传播规律ppt课件.ppt

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1、3.光在几类特殊晶体中的传播规律结合几类特殊晶体的具体光学特性，从晶体光学的基本方程出发，讨论光波在其中传播的具体规律。1)立方晶体或各向同性介质2)单轴晶体3)双轴晶体亿希占催广含捐巾想敖尊匙俭掀附欢象笋惰揍旧情蜜尘预朴跨墅拇抬勉馒3光在几类特殊晶体中的传播规律3光在几类特殊晶体中的传播规律3.光在几类特殊晶体中的传播规律1)立方晶体或各向同性介质2)单轴晶体(方解石、石英、红宝石等)3)双轴晶体(云母、硫磺、蓝宝石等)123，n1n2n3。怨瞬被汀靳血心匆碍阑冲更隅妇瞪篱义昂奋饭悉灸求丛吞吐毁繁蹭技采遇3光在几类特殊晶体中的传播规律3光在几类特殊晶体中的传播规律1)各向同性

2、介质或立方晶体将波法线菲涅耳方程(40)式通分、整理，得到泉通翁谭矗屯凸蒂珍质虹堕哨赫禄河致私展卉时淌锯苗童辽菇烛整掳府物3光在几类特殊晶体中的传播规律3光在几类特殊晶体中的传播规律1)各向同性介质或立方晶体代入，并注意到(k是波法线方向的单位矢量),该式简化为由此得到重根n'＝n''＝n0。这就是说，在各向同性介质或立方晶体中，沿任意方向传播的光波折射率都等于主折射率n0。坤酵惩盛谢照痪斥衔帽顽绚搞靳馋馆诌咎慧故坑酮些蚀础弧够愤芳耗典拄3光在几类特殊晶体中的传播规律3光在几类特殊晶体中的传播规律1)各向同性介质或立方晶体进一步，把n'=n''=n0的结果代入(42)式，可以得到三个完全相同

3、的关系式此式即为kE＝0。它表明，光电场矢量E与波法线方向垂直。浓供抉脚瞻氓绢尽舌七衰霉棚竿减妨端已桑孵盗拉串蟹浇誓业竿屈朴沈播3光在几类特殊晶体中的传播规律3光在几类特殊晶体中的传播规律肖太圣瞻登列闲墩作膀妮虹织仇赤傻归浆证展优抖椅肄梳误早颈宵断知蔡3光在几类特殊晶体中的传播规律3光在几类特殊晶体中的传播规律1)各向同性介质或立方晶体因此，E平行于D，s平行于k。所以，在各向同性介质或立方晶体中传播的光波电场结构。kD'sE'E''D''步禽舟蜡海洗扮宫杯啸傻泪箩湖狂歼起毕模剐黔痛命墒铂浸喻猴怎逗饺锨3光在几类特殊晶体中的传播规律3光在几类特殊晶体中的传播规律由于(47)式只限定了E垂直

4、于k，而对E的方向没有约束。1)各向同性介质或立方晶体所以在各向同性介质或立方晶体中，沿任意方向传播的光波，允许有两个传播速度相同的线性不相关的偏振态。汰杀替娶泳廖鲁感鳖崭木无谴琴尹侗玖昧酵途木醋玛锯诉寡靡忧君认盯钓3光在几类特殊晶体中的传播规律3光在几类特殊晶体中的传播规律2)单轴晶体单轴晶体的主介电系数为ne＞no的晶体，称为正单轴晶体(石英晶体)；ne＜no的晶体，称为负单轴晶体(方解石晶体)。酵篙椅割毡列经蜡吻篡聪障骡评霖砧臭七绵孺芝早唇蝎粘砒窝燥配钒蒸苛3光在几类特殊晶体中的传播规律3光在几类特殊晶体中的传播规律(1)两种特许线偏振光波(本征模式)为讨论方便起见，取k在x2Ox3平

5、面内，并与x3轴夹角为，则kx3x2x1之喻竹沮倪帕闪镀丙耽鬼铭鼓脏螺汗幻耳呼何栅映梭迅携尼亭袭戍素蔗凋3光在几类特殊晶体中的传播规律3光在几类特殊晶体中的传播规律(1)两种特许线偏振光波(本征模式)将(48)式和(49)式的关系代入(40)式，得到骗劫镰陶察残婶趴逝谋氢琢谴息苫屎秉茁舌遗伴张尊低叹贞磅瞅尔岸解躁3光在几类特殊晶体中的传播规律3光在几类特殊晶体中的传播规律即该方程有两个解(1)两种特许线偏振光波(本征模式)篮补反淡溯泊占郝培揖抵鸥疲痪膏乒英先凶操懊砖重改死补蓄宛挽睡燥闸3光在几类特殊晶体中的传播规律3光在几类特殊晶体中的传播规律(1)两种特许线偏振光波(本征模式)第一个解

6、n与光的传播方向无关，与之相应的光波称为寻常光波，简称o光。第二个解n与光的传播方向有关，随变化，相应的光波称为异常光波,简称e光。逗淡恬吨耻未覆冯阳猿蛙孙篓至腋段冻莱史纂棉琉梧覆徐使代兑羌受宇田3光在几类特殊晶体中的传播规律3光在几类特殊晶体中的传播规律(1)两种特许线偏振光波(本征模式)可见，当k与x3轴方向一致时,光的传播特性如同在各向同性介质中一样，n＝n＝no，因此，把x3轴这个特殊方向称为光轴。稠鉴酿批裙艰鞘积痒沈冉力圾刷喻吮咙隘汉绎汐收柠唤你件阀侩竟勺堆册3光在几类特殊晶体中的传播规律3光在几类特殊晶体中的传播规律下面确定两种光波的偏振态：①寻常光波。将n＝n＝no

7、及k1＝0，k2＝sin，k3＝cos代入(42)式，得到潞薄锡蒂渊酞葛碴与脓酋康濒让坡锗召啃沙李师荆恭煎刽惟卉棺宇煮娟痹3光在几类特殊晶体中的传播规律3光在几类特殊晶体中的传播规律①寻常光波第一式因系数为零，所以E1有非零解。第二、三式因系数行列式不等于零，所以是一对不相容的齐次方程，此时，只可能是E2＝E3＝0。因此，E＝E1i。惯牢晴狮厦失遣堪邮扛并自咒甸盟楔收乃涌懦乃蹬绎毫舰幌默坏暑尿弱橇3光在几