双折射现象

尼科耳棱镜的制作过程
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尼科耳棱镜的制作过程
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尼科耳棱镜的制作过程
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涂上加拿大树胶
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五、尼科耳棱镜 A M 22 自然光 90 加拿大树胶 ..... e. . . o 光 φ .. 68 . 轴 C . N
纸面
双 折 射
光ຫໍສະໝຸດ Baidu光
方解石 晶体
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当方解石晶体旋转时， o光不动，e光围绕o光旋转
纸面
双 折 射
方解石 晶体
光 光
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当方解石晶体旋转时， o光不动，e光围绕o光旋转
纸面
双 折 射
方解石 晶体
光 光
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当方解石晶体旋转时， o光不动，e光围绕o光旋转
纸面
双 折 射
方解石 晶体
0 0 0
e
ne = 1.4864 ~1.6584
加
o
n =1.55 ne = 1.516 no =1.6584 n 加 n o 且 φ =77 0 > 临界角，o 光发生全反射 因为 n 加 > no >
所以 e 光不会发生全反射
尼可耳棱镜可以用作起偏器与检偏器。 ....
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§17-17 偏振光干涉
= Asina cos a
... A´ e= A o
N´
M´
A´ Ao ´是一对振幅相等的相干光 e、 π 亮 k 2 n ( ) n d o e π π ={ + ΔΦ = 2 ( 2 k + 1) λ π 暗
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通过波片后两光的光程差为： δ = (no n e ) d
晶片厚度 l 若： δ = (no n e ) d = 4 l 则： d = 4 (no n e ) 经过这样厚度的晶片，非常光和寻常光的光 l 程差为 4 ，称为四分之一波片。
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四、惠更斯原理在对双折射现象中的应用 光轴 e 波面 光轴
ve * vo
o 波面
vo ve *
正晶体 负晶体 vo ve vo ve no ne no ne 产生双折射现象的根本原因是晶体光学 结束 性质的各向异性。
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1. 平 面 波 倾 斜 入 射 方 解 石 晶 体
用惠更斯原理解释双折射现象
双 折 射 现 象
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返回17章
§17-16 光的双折射 一、双折射现象
o光
e光
方解石晶体 CaCO 3
纸面
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折射现象 双 折射现
二、寻常光与非常光 寻常光线（o光）(ordinary rays) 服从折射定律的光线 非常光线（e光） (extraordinray rays) A 不服从折射定律的光线 B
纸面
双 折 射
光 光
方解石 晶体
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当方解石晶体旋转时， o光不动，e光围绕o光旋转
纸面
双 折 射
光 光
方解石 晶体
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三、光轴、主平面 光轴：在方解石这类晶体 中存在一个特殊的方向， 当光线沿这一方向传播时 不发生双折射现象。称这 一方向为晶体的光轴。
102 78
0 0
102
0
光轴
0
102 78
0
78
0
单轴晶体：只有一个光轴（方解石、石英）
双轴晶体：有两个光轴（云母、硫磺） 主截面：光轴与自然晶面法线所组成的平面。 主平面：某一光线与光轴所组成的平面 结束
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O光及E光 都为线偏振光。
光轴方向 . . 光 . e.
面 平 主 e光
. 一般来说， 平面 主 光 o O光主平面和 E 光 . o . . 光主平面并不 重合。 当入射光线在主截面内时，O光、E 光 以及它们的主平面都在主截面内。此时，两 光的振动方向相互垂直。O光垂直于主截面 振动，E光在主截面内振动。
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当方解石晶体旋转时， o光不动，e光围绕o光旋转
纸面
双 折 射
光 光
方解石 晶体
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当方解石晶体旋转时， o光不动，e光围绕o光旋转
纸面
双 折 射
光 光
方解石 晶体
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当方解石晶体旋转时， o光不动，e光围绕o光旋转
纸面
双 折 射
光 光
方解石 晶体
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当方解石晶体旋转时， o光不动，e光围绕o光旋转
当方解石晶体旋转时， o光不动，e光围绕o光旋转
纸面
双 折 射
光 光
方解石 晶体
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当方解石晶体旋转时， o光不动，e光围绕o光旋转
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双 折 射
光 光
方解石 晶体
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当方解石晶体旋转时， o光不动，e光围绕o光旋转
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双 折 射
光 光
方解石 晶体
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当方解石晶体旋转时， o光不动，e光围绕o光旋转
C
i
A
E. . .. F . o D .. .. . o
光轴
e
e
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2. 平面波垂直入射方解石晶体
A B
E 光轴 o . . . . C D . . . . e o
F
e
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3. 平面波垂直入射方解石晶体 光轴平行于晶面
A B
光轴 . . . e . o
C
D . . .e o.
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偏振片M
...
单色 自然光
波片 A Ao
偏振片N
a Ae
Ao Ae 主截面
一对 相干光
d
光轴
偏振化方向
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Ae = A cos a
Ao = A sina
A´ a e = Ae sin
= A cosa sina ´= Ao cos a Ao Ao N A´ o 轴 光
A
M Ae
a a
a
a
A´ e
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双 折 射
方解石 晶体
光 光
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当方解石晶体旋转时， o光不动，e光围绕o光旋转
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双 折 射
方解石 晶体
光 光
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当方解石晶体旋转时， o光不动，e光围绕o光旋转
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双 折 射
方解石 晶体
光 光
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当方解石晶体旋转时， o光不动，e光围绕o光旋转
纸面
双 折 射
光 光
方解石 晶体
.. e o. . D C ...
. . o. e . . .
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不服从折射定律指的是：
1. 折射光线一般不在入射面内；
2. 入射角的正弦与折射角正弦之比不是 常量，即折射率和入射光线的方向有关。
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当方解石晶体旋转时， o光不动，e光围绕o光旋转
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双 折 射
光 光
方解石 晶体
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d
同样，调整厚度可以制成二分之一波片。
π 振光的振动面旋转
如果 a = π 4
，使用二分之一波片可以使偏 2 。
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返回17章
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光 光
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当方解石晶体旋转时， o光不动，e光围绕o光旋转
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双 折 射
方解石 晶体
光 光
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当方解石晶体旋转时， o光不动，e光围绕o光旋转
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方解石 晶体
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当方解石晶体旋转时， o光不动，e光围绕o光旋转
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方解石 晶体
光 光
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当方解石晶体旋转时， o光不动，e光围绕o光旋转