11-11双折射(吴)

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1、O 光：寻常光 线， 、 遵循折射定律 sin i
i
o e
no =
sin γ o
= const
CaCO3
o光 e光
2、e光：非常光 线 ， 、
是否遵守折射定律， ∗∗是否遵守折射定律， o光、e光也只在晶体 内部才有意义。 内部才有意义。
不遵循折射定律
sin i ne = ≠ const sin γ e
B
102° A °
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二 惠更斯原理对双折射现象的解释
惠更斯原理： 在晶体内任意点所引起的波阵面是球面 惠更斯原理： 光在晶体内任意点所引起的波阵面是球面。 球面。 O
e光在晶体内任意点所引起的波阵面是旋转椭球面。 在晶体内任意点所引起的波阵面是旋转椭球面。 椭球面 沿光轴方向与O 具有相同的速率。 沿光轴方向与O光具有相同的速率。
e 光波面
O光波面
no > ne主
Vo < Ve
光轴 负晶体如方解石CaCO 负晶体如方解石CaCO3 光轴
no < ne主
Vo > Ve
正晶体如石英SiO 正晶体如石英SiO2
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三、双折射的惠更斯做图 光轴 光轴
O光 光
e光
O光 光
e光
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平行光垂直入射，光轴在入射面内， 平行光垂直入射，光轴在入射面内， 光轴平行晶体表面
Q no > ne主
∴γ o < γ e
10nary light：对于晶体一切方向都具有 ： 相同的折射率（即波速相同），且在入射面内传播， ），且在入射面内传播 相同的折射率（即波速相同），且在入射面内传播， 简称O光 简称 光。 O光振动方向垂直于该光线与光轴组成的 光振动方向垂直于该光线与光轴组成的 光振动方向垂直于该光线与 平面(在晶体中 在晶体中） 平面 在晶体中） 4、非常光extraordinary light ：其折射率（即波速） 、非常光 其折射率（即波速） 随方向而变化， 定在入射面内传播， 随方向而变化，并且不一 定在入射面内传播，简称 e 光。 e 光振动方向平行于该光线与光轴组成 光振动方向平行于该光线与光轴组成 平行于该光线与 的平面(在晶体中 在晶体中） 的平面 在晶体中）
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5. 晶体的光轴
当光在晶体内沿某个特殊方向传播时不发生双折射， 当光在晶体内沿某个特殊方向传播时不发生双折射， 不发生双折射 该方向称为晶体的光轴 光轴。 该方向称为晶体的光轴。 v0 = ve 例如，方解石晶体(冰洲石) 例如，方解石晶体(冰洲石) 光轴是一特殊的方向, 光轴是一特殊的方向,凡平行于 光轴 此方向的直线均为光轴。 此方向的直线均为光轴。 单轴晶体： 单轴晶体：只有一个光轴的晶体 双轴晶体： 双轴晶体：有两个光轴的晶体
§11.12 光的双折射
• 光的双折射现象
实验一
方解石晶体 S’ S 在各向同性的介质中S’ S’是点物S 的象 S’ S
实验二
B A
束 ) 轴 转 光 B(e光 绕 旋
1
2
∗双折射现象产生原因
—晶体的各向异性 晶体的各向异性 各向同性媒质：在其中传播的光， 各向同性媒质：在其中传播的光，沿各个方 向速度相同。 向速度相同。一个折射率 各向异性媒质：在其中传播的光， 各向异性媒质：在其中传播的光，沿不同方向 速度不同。 速度不同。无数个折射率 石英、方解石、水晶、 石英、方解石、水晶、玉石 注意：寻常、 注意 寻常、非常指光在折射时 寻常
光轴
O
A E F
B E’ F’
•
e
•
具有相互垂直 的偏振方向
出射光沿同方向传播
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光轴垂直入射面
o光振动方向 ⊥ 光轴 e光振动方向 // 光轴
i
⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅o ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅e ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅
sin i = no sin γ o sin i = ne sin γ e