第7章晶体光学
《晶体光学与光性矿物学》教程讲义教案0目录
《晶体光学与光性矿物学》教程讲义教案第一至五章第一章:晶体光学基础1.1 引言介绍晶体光学与光性矿物学的重要性概述教程的目标和内容1.2 晶体的基本概念定义晶体及其特点晶体的分类和空间点阵1.3 晶体的光学性质介绍晶体光学性质的基本原理晶体的折射率、双折射和偏振1.4 晶体的衍射和干涉解释衍射和干涉现象衍射和干涉在晶体光学中的应用第二章:光性矿物学基本概念2.1 引言介绍光性矿物学的研究对象和方法概述光性矿物学的发展历程2.2 矿物的基本概念定义矿物及其特征矿物的分类和命名2.3 矿物的光学性质介绍矿物的光学性质及其测定方法矿物的折射率、双折射和偏振2.4 光性矿物学的研究方法介绍光性矿物学研究的基本方法光学显微镜和X射线衍射等技术第三章:矿物的结晶习性3.1 引言介绍矿物结晶习性的重要性概述本章内容3.2 矿物的晶体结构介绍矿物的晶体结构及其类型晶体的空间点阵和晶胞参数3.3 矿物的结晶习性解释矿物的结晶习性及其影响因素晶体的生长和晶体习性的变化3.4 矿物的形态和分类介绍矿物的形态及其分类方法晶体的形状和晶体习性的关系第四章:矿物的光学性质4.1 引言概述矿物光学性质的重要性介绍本章内容4.2 矿物的折射率和双折射解释矿物的折射率及其测定方法矿物的双折射和偏振现象4.3 矿物的颜色和条痕介绍矿物的颜色和条痕的形成原因颜色和条痕在矿物鉴定中的应用4.4 矿物的光泽和硬度解释矿物的光泽及其形成原因矿物的硬度及其测定方法第五章:光性矿物学的实验技术5.1 引言介绍光性矿物学实验技术的重要性概述本章内容5.2 光学显微镜的使用介绍光学显微镜的结构及其操作方法显微镜在光性矿物学中的应用5.3 X射线衍射技术解释X射线衍射技术的原理及其应用X射线衍射在矿物学中的应用5.4 其他实验技术介绍其他光性矿物学实验技术例如:红外光谱、拉曼光谱等第六章:矿物的物理性质6.1 引言概述矿物物理性质的重要性介绍本章内容6.2 矿物的密度和相对密度解释矿物的密度和相对密度的概念测定矿物密度和相对密度的方法6.3 矿物的热性质介绍矿物的热性质及其测定方法矿物的熔点、热膨胀和导热性6.4 矿物的电性质解释矿物的电性质及其影响因素矿物的电阻率和导电性第七章:矿物的化学成分7.1 引言介绍矿物化学成分的重要性概述本章内容7.2 矿物的元素组成解释矿物元素组成的基本概念矿物的化学元素和化合物的鉴定7.3 矿物的离子替代和同质多象解释离子替代和同质多象的概念离子替代和同质多象在矿物形成中的应用7.4 矿物的化学反应介绍矿物化学反应的基本原理矿物的化学反应和化学测试方法第八章:矿物的成因和分类8.1 引言概述矿物成因和分类的重要性介绍本章内容8.2 矿物的成因分类解释矿物成因分类的基本概念火成岩、沉积岩和变质岩中的矿物8.3 矿物的地质分布介绍矿物的地质分布特征矿物的分布规律和成矿条件8.4 矿物的经济价值和应用解释矿物经济价值的概念矿物的开采、利用和保护第九章:光学矿物学的实验操作9.1 引言介绍光学矿物学实验操作的重要性概述本章内容9.2 光性矿物学实验的操作步骤详细介绍光性矿物学实验的操作步骤实验操作的注意事项和技巧9.4 实验结果的分析和讨论介绍实验结果分析和讨论的方法分析实验结果和探讨实验中发现的问题第十章:矿物鉴定的综合应用10.1 引言概述矿物鉴定综合应用的重要性介绍本章内容10.2 矿物鉴定的方法和技巧介绍矿物鉴定的方法和技巧光学显微镜、X射线衍射等技术在矿物鉴定中的应用10.3 矿物鉴定的实例分析分析矿物鉴定的实际案例讨论矿物鉴定过程中的难点和解决方法10.4 矿物鉴定的综合应用解释矿物鉴定在实际应用中的重要性矿物鉴定在地质勘探、矿产开发等领域的应用前景第十一章:光学矿物学实验:岩石薄片的制备与观察11.1 引言介绍岩石薄片制备与观察在光性矿物学中的重要性概述本章内容11.2 岩石薄片的制备方法详细介绍岩石薄片的制备步骤和技术要点包括样品的选择、切割、磨光和抛光等过程11.3 光学显微镜的使用与操作解释光学显微镜的结构和功能操作显微镜进行岩石薄片观察的步骤和技巧11.4 岩石薄片的观察与描述介绍岩石薄片观察的方法和注意事项描述岩石薄片中的矿物组成、结构和构造特征第十二章:光性矿物学实验:X射线衍射分析12.1 引言介绍X射线衍射分析在光性矿物学中的重要性概述本章内容12.2 X射线衍射原理解释X射线衍射的原理和现象X射线衍射在矿物学中的应用12.3 X射线衍射仪的使用与操作详细介绍X射线衍射仪的结构和功能操作X射线衍射仪进行矿物分析的步骤和技巧12.4 X射线衍射分析的应用介绍X射线衍射分析在矿物学中的应用实例讨论X射线衍射分析在矿物鉴定和成因研究中的应用第十三章:光性矿物学实验:红外光谱分析13.1 引言介绍红外光谱分析在光性矿物学中的重要性概述本章内容13.2 红外光谱原理解释红外光谱的原理和现象红外光谱在矿物学中的应用13.3 红外光谱仪的使用与操作详细介绍红外光谱仪的结构和功能操作红外光谱仪进行矿物分析的步骤和技巧13.4 红外光谱分析的应用介绍红外光谱分析在矿物学中的应用实例讨论红外光谱分析在矿物鉴定和成因研究中的应用第十四章:光性矿物学实验:拉曼光谱分析14.1 引言介绍拉曼光谱分析在光性矿物学中的重要性概述本章内容14.2 拉曼光谱原理解释拉曼光谱的原理和现象拉曼光谱在矿物学中的应用14.3 拉曼光谱仪的使用与操作详细介绍拉曼光谱仪的结构和功能操作拉曼光谱仪进行矿物分析的步骤和技巧14.4 拉曼光谱分析的应用介绍拉曼光谱分析在矿物学中的应用实例讨论拉曼光谱分析在矿物鉴定和成因研究中的应用第十五章:总结与展望15.1 总结回顾整个教程的内容和重点知识点强调光性矿物学在地质学和矿物学中的重要性15.2 展望讨论光性矿物学的发展趋势和未来挑战探索光性矿物学在新领域的应用前景重点和难点解析本文档为您提供了一部关于晶体光学与光性矿物学的教程讲义教案,涵盖了从晶体光学基础、光性矿物学基本概念、矿物的结晶习性、矿物的光学性质、矿物的物理性质、矿物的化学成分、矿物的成因和分类、光学矿物学的实验技术、矿物的经济价值和应用,到光学矿物学实验操作以及矿物鉴定的综合应用等十五个章节的内容。
第七章 晶体的点阵结构和晶体的性质
900
dh*k*l*
dhk l
dh*k*l*
(a)
(b)
t/min
图7.4 晶体(a)与非晶体(b)的步冷曲线
辽宁石油化工大学
结构化学2
7.2 晶体结构的周期性和点阵
NaCl 晶体结构
辽宁石油化工大学
结构化学2
7.2 晶体结构的周期性和点阵
一、晶体结构的点阵理论 1. 结构基元与点阵
晶体的周期性结构使得人们可以把它抽象成
“点阵”来研究。将晶体中重复出现的最小单元
辽宁石油化工大学
结构化学2
7.1 晶体的结构和性质
辽宁石油化工大学
一、晶体的定义
由原子、分子或离子等微粒在空间按一定 规律、周期性重复排列所构成的固体物质。
图7.1 晶态结构示意图
图7.2 非晶态结构示意图
辽宁石油化工大学
结构化学2
7.1 晶体的结构和性质
二、 晶体结构的特征
固体物质按原子 ( 分子、离子 ) 在
Mn
(立方简单)
Li Na K Cr Mo W…...
(立方体心)
以上每一个原子都是一个结构基元,都可以抽象成一个点阵点.
实例:Ni Pd Pt Cu Ag Au ……
立方面心是一种常见的
金属晶体结构,其中每
个原子都是一个结构基 元,都可被抽象成一个 点阵点.
CsCl型晶体结构
CsCl型晶体中A、B是不同的原子,不能都被抽象为点阵 点. 否则,将得到错误的立方体心点阵!这是一种常见的错误:
将晶体中重复出现的最小单元作为结构基元,用 一个数学上的点来代表, 称为点阵点,整个晶体就被 抽象成一组点,称为点阵。
晶体的常识(教案)
晶体的常识(全套教案)第一章:引言教学目标:1. 让学生了解晶体的基本概念和特点。
2. 培养学生对晶体研究的兴趣。
教学内容:1. 晶体的定义:晶体是由原子、分子或离子按照一定的规律排列形成的固体物质。
教学活动:1. 引入话题:通过展示晶体的图片,引导学生思考为什么晶体具有规则的形状。
2. 讲解晶体定义和特点:通过PPT或板书,详细讲解晶体的定义和特点。
3. 讨论:让学生举例说明生活中常见的晶体,并分析其特点。
教学评价:1. 检查学生对晶体定义和特点的理解程度。
2. 观察学生在讨论中的参与情况和思考能力。
第二章:晶体的结构教学目标:1. 让学生了解晶体结构的基本类型。
2. 培养学生对晶体结构的理解和分析能力。
教学内容:1. 晶体结构的基本类型:立方晶系、六方晶系、四方晶系、正交晶系和单斜晶系。
2. 晶体结构的表示方法:晶胞、晶格和空间群。
教学活动:1. 讲解晶体结构的基本类型:通过PPT或板书,讲解各种晶体结构的特点和实例。
2. 展示晶体结构的图片和模型:让学生直观地了解晶体结构的形状和结构特点。
3. 练习:让学生分析给出的晶体结构图,判断其属于哪种基本类型。
教学评价:1. 检查学生对晶体结构的基本类型的理解和记忆。
2. 观察学生在练习中的操作情况和分析能力。
第三章:晶体的生长教学目标:1. 让学生了解晶体生长的原理和过程。
2. 培养学生对晶体生长的理解和观察能力。
教学内容:1. 晶体生长的原理:溶液蒸发、熔体冷却、离子注入等。
2. 晶体生长过程:成核、生长和成熟阶段。
教学活动:1. 讲解晶体生长的原理:通过PPT或板书,讲解晶体生长的原理和过程。
2. 演示晶体生长实验:进行晶体生长实验,让学生观察和记录晶体生长的过程。
3. 讨论:让学生分析晶体生长的速度和形状受到哪些因素的影响。
教学评价:1. 检查学生对晶体生长的原理和过程的理解程度。
2. 观察学生在实验中的观察和记录能力。
第四章:晶体的性质教学目标:1. 让学生了解晶体的一些基本性质。
《物理光学》第七章:光的偏振与晶体光学基础
§7-2晶体的双折射
晶体内的前一条折射光线叫做寻常光(o光, 来源为ordinary),另一条折射光线叫做非常光 (e光,来源为extraordinary)。
e光
O光
偏振片
注:所谓的o光和e光,只在双折射晶体的内部 才有意义,射出晶体以后,就无所谓o光和e光 了。 二、晶体的光轴:
§7-2晶体的双折射
§7-1偏振光和自然光
三、马吕斯定律和消光比
如图7-6所示,可以取两个相同的偏振片,
让光相继通过两个器件,来检验这些器件的
质量。P1,P2分别称为起偏器,检偏器。透射
光强由下式决定:
P1 θ
I I0 cos2
自然光
I0为θ=0时的透射光强, 起偏器 θ为两偏振片透光轴的夹角。
P2 检偏器
§7-1偏振光和自然光
n3
2
n2 1
n2
可得:
3 n2
n12 n12
n3
n22
n2
n3 1
1
2
§7-1偏振光和自然光
将 n1 1.25, n2 2.3, 2 17 代入 玻璃参数为: n3 1.55, 3 46.8
2、由二向色性产生线偏振光 二向色性:某些各向异性的晶体对不同振动 方向的偏振光有不同的吸收系数的性质。 晶体的二向色性与光波波长有关,当振动方 向互相垂直的两束线偏振白光通过晶体后会 呈现出不同的颜色。此为二向色性这个名称 的由来。
tg1 2 tg1 2
rs
sin sin
1 1
2 2
tp
2sin 2 cos1
sin 1 2 cos1 2
ts
2sin 2 cos1
sin 1 2
工程光学第七章典型光学系统
①透射光亮视场照明。光通过透明物体产生亮视场。 ②反射光亮视场照明。对不透明的物体,从上面照射产生漫射或规 则的反射形成亮视场。 ③透射光暗视场照明。倾斜入射的照明光束在物体旁侧向通过,光 束通过物体结构的衍射、折射和反射,射向物镜,形成物体的像, 则获得暗视场。 ④反射光暗视场照明。在旁侧入射到物体上的照明光束经反射后在 物镜侧向通过,若无缺陷的放射镜作为物体,得到一均匀暗视2场2 。
距离
距离
R为远点视度,P为近点视度,单位为屈光度(D)=1/m。 医学上, 1D=100度。 随着年龄增大,肌肉调节能力下降,调节范围减小。
(二)眼的缺陷及校正
眼睛的远点在无限远或眼光学系统的后焦点在视网膜上,称
为正常眼。
正常眼观察近物时,物体距眼最适宜的距离是250mm,称
为明视距离M。
4
①近视眼 近视眼的网膜离水晶体太远或水晶体表面曲率太大,无限 远物点成像在网膜之前,远点在眼前有限远。 需配一负光角度凹面透镜,透镜的像方焦点与眼睛的远点 重合,这样,无限远物点就能成像在网膜上。
大小应与目 500tgw 6,8,11,16,22,32。 镜的视场角 250 D ②成实像的眼睛、摄影和投影系统。
f e
e
一致: e
2 y 5 0 0tg w e
5 0 0tg w
表明:在选定目镜后,显微镜的视觉放大率越大,其在物
空间的线视场越小。
18
三、显微镜的出瞳直径 普通显微镜,物镜框是孔径光阑。 复杂物镜,其最后镜组的镜框为孔径光阑。 测量用显微镜,物镜像方焦平面上设置专门的孔径光阑, 经目镜所成的像为出瞳(直径为D‘)。 则有: n ysinun ysinu nsinuyn sinu y n sinu fo
第七章 晶体工程
这种体系依赖于具有确定配位几何构型的金属离子(通 常是过渡金属)和能够桥联两个或更多金属中心的配体。
桥联配体通常都是含有芳环或其他可形成多个配位键的刚性 配体,一般通过吡啶、氰基或羧酸根等基团来配位,最近通 过磷或硫原子来配位的配体也经常被使用。
接常 棒见
的 配 体 连
常见的配体连接棒
几种通过线形连接棒组装的网络结构: (a)线形, (b)梯子形, (c)正方格子形
小分子识别
Zn-BDC配合物对CO2的选择性识别
57
气体吸附和分离
能将C2、C3、n-C4烯烃和烷烃与支 链烷烃及C4以上的正烷烃、烯烃分 开,这是首例报道的能分开正丁烷
和C4以上的正烷烃及烯烃的吸附剂
左:配合物[Cu(hfipbb)(H2hfipbb)0.5] 的三维微孔结构 右:该配合物对丙烷(○)、正丁烷(□)和戊烷(♦)的吸附曲线
典型结构示例
由非共价作用力形成的1D、2D和3D结构
(a)
(b)
(c)
(d)
a) 直线形链;b) 之字形或螺旋链;c) 双链; d)梯形
一维结构
一维螺旋链结构,含有一维孔道
一维结构
2D四方格子结构
2D双层结构
2D砖墙结构
2D鲱骨结构
二维结构
2D四方格子结构
2D砖墙结构
二维结构
2D鲱骨结构
Examples of 3D framework topologies formed from tetrahedral clusters: (a) single diamond; (b) double diamond; (c) UCR-1; (d)SOD; (e) CrB4; (f) ABW; (g) cubic-C3N4; (h) ICF-24; (i) ICF-25.
晶体光学复习思考题参考答案
晶体光学课后复习思考题参考答案(若有部分错误,请谅解~)第一章1.研究透明矿物的晶体光学性质应用哪种光?为什么?参考答案:根据实验的需要;不同的晶体光学性质需要用不同的光来鉴定。
2.矿物折射率的大小与哪些因素有关?参考答案:矿物自身构造3.①光波在均质体和非均质体中的传播特点有何不同?②为什么?参考答案:①光波射入均质体中,发生单折射现象,基本不改变入射光波振动特点和振动方向。
P5;光波沿光轴方向射入非均质体中时,不发生双折射,基本不改变入射光波的振动特点和振动方向。
光波沿非光轴方向射入非均质体中时,入射光波会发生双折射而分解形成两种偏光。
P5;②由于均质体的光学性质各个方向相同,而非均质体的光学性质随方向的不同而不同。
4.①光波在非均质体中传播时,其传播速度及相应折射率大小是取决于光波的传播方向还是取决于光波的振动方向?②为什么?参考答案:①取决于光波的振动方向P6;②根据电磁波理论,组成物质的原子或离子受电磁波扰动将极化成偶极子,可见光波在吴志忠的传播主要就是通过偶极子的感应振动来进行的。
在晶体中使振动偶极子回复到平衡位置的回复力强度控制光波的传播速度。
因此,光波在非均质体中的传播速度取决于光波的振动方向。
P65.绘出一轴晶负光性光率体的三种主要切面,并注明每一个切面的半径名称。
垂直光轴切面斜交光轴切面平行光轴切面P9 6.解释下列名词:光率体、一轴晶、二轴晶、光轴、常光、非常光、光学主轴、主轴面、光轴面、光轴角、Bxo、Bxa、双折射率。
光率体:表示光波在晶体中传播时,光波的振动方向与相应折射率之间关系的光学立体图形。
P6一轴晶:只有一个光轴的非均质体称一轴晶。
P5二轴晶:有两个光轴的非均质体成为二轴晶。
P5光轴:在非均质体中,不发生双折射的特殊方向成为光轴(Z轴、OA)P5常光:当光波射入一轴晶时,发生双折射形成两种偏光,其中振动方向垂直Z晶轴,其传播速度及其相应折射率值不变的偏光称为常光,以符号”o”表示。
第7章定向凝固课件
1
定向凝固技术
o 定向凝固技术的特点 o 定向凝固设备与方法 o 定向凝固中温度场分布 o 定向凝固中浓度场分布 o 定向凝固界面稳定性
2
定向凝固技术
3
涡轮叶片
图1 等轴晶、定向柱状晶和单晶叶片
4
光学晶体
图 2 光学晶体CaF2(左1:φ220×150mm).
5
定向凝固技术的特点
41
(b) 液相完全混合的情况 (Complete mixing)
42
43
(c) 液相中没有混合的情况(Nomixing)
界面处排出的成分只能通过液相扩散进行,而固相 中无溶质扩散,则溶质达到稳态分布的情况
z’=z+Vt
边界条件: z=0 ,CL(0)=CS/k0 ;z= , CL( )=C0
21
定向凝固技术
o 定向凝固中温度场分布
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
定向凝固技术
o 定向凝固中浓度场分布
35
定向凝固中的溶质场
x0<x1<x0+ x; x0<x2<x0+ x 方程中左边为控制单元体的溶质变化,右边第一项和第二项为 从x0位置处传入的溶质和从x0+ x传出的溶质,其中J(x0,T)为位 置为x0 ,T时刻的溶质流量密度,而第三项为单元体中存在源或 黑洞产生或消耗溶质的部分。
6
提拉法
直拉法(丘克拉斯 基法), Czochralshi method(process) 简称CZ) Czochralshi crystal pulling technique
《物理光学》第7章 光的偏振与晶体光学基础
vk = vs cos α
z
4、 自然光:具有一切可能的振动方向的许多光波的总和。 振动方向无规则。 自然光可以用相互垂直的两个光矢量表示,这两个光矢量的 振幅相同,但位相关系不确定。
没有优势方向
自然光的分解
一束自然光可分解为两束振动方向相互垂直的、 一束自然光可分解为两束振动方向相互垂直的、等幅 不相干的线偏振光。 的、不相干的线偏振光。
寻 常 光 线 (ordinary ray) 和 非 常 光 线 (extr- ordinary ray)
o光 : 遵从折射定律
n1 sin i = n2 sin ro sin i ≠ const sin re
自然光 n1 n2 (各向异 各向异 性媒质) 性媒质
e光 : 一般不遵从折射定律、 也不一定在入射面内。
Dx ε xx D = ε y yx Dz ε zx
ε xy ε xz Ex ε yy ε yz E y ε zy ε zz Ez
通过坐标变换,找到主轴方向:x,y,z,则 通过坐标变换,找到主轴方向:x,y,z,则:
均匀性及各向异性
2 晶体的介电张量(The dielectric tensor) (The 张量的基础知识: 零阶张量(标量): ( ) 如果一个物理量在坐标移动时数值不变,则称为标量(T, (T, m, …) )
一阶张量(矢量): ( ) 如果一个物理量由三个数表示,而且在坐标移动时如同坐标 一样变换,则此物理量称为矢量…
Dx ε x D = 0 y Dz 0
主介电常数 双轴晶体:
0
εy
0
0 Ex 0 Ey ε z Ez
晶体光学课后答案看完后考试局对没问题
第一章1.当入射光波射入一轴晶矿物时,发生双折射和偏光化,分解为两种振动方向相互垂直且传播速度不等的偏光,其中一种偏光无论入射光方向如何改变,其振动方向总是垂直于c轴的,相应折射率No 也始终保持不变。
所以一轴晶光率体所有椭圆切面上都有No。
不是。
(1)垂直光轴(OA)的切面(2)垂直锐角等分线(Bxa)的切面(3)垂直钝角等分线(Bxo)的切面2.一轴晶:Ne>No,光性符号为正;Ne<No,光性符号为负二轴晶:确定Bxa方向是Ng轴还是Np轴,若Bxa=Ng(Bxo=Np),则光性符号为正;若bxa=Np(Bxo=Ng),则光性符号为负。
3.二轴晶两光轴相交的锐角称为光轴角以符号“2V”表示。
公式为tan2α=4.P15图1-14,P16图1-15(1)垂直光轴切面:双折射率为零(2)平行光轴切面:一轴正晶最大双折射率为Ne-No,一轴负晶最大双折射率为No-Ne (3)斜交光轴切面:一轴正晶Ne>Ne'>No,一轴负晶Ne<Ne'<No。
5.P22图1-21(1)垂直光轴(OA)的切面:双折射率为零(2)平行光轴面(OAP)的切面:最大双折射率Ng-Np (3)垂直锐角等分线(Bxa)的切面:二轴正晶Nm-Np,二轴负晶Ng-Nm(4)垂直钝角等分线(Bxo)的切面:二轴正晶Ng-Nm,二轴负晶Nm-Np6.均不能。
光率体是表示在晶体中传播的光波振动方向与晶体对该光波的折射率之间关系的立体几何图形。
光性正负取决于Ne与No的相对大小,当Ne>No时为正光性,Ne<No时为负光性。
无论正光性还是负光性其光率体直立旋转轴必定是Ne,水平旋转轴是No,放倒不能改变其光性正负。
7.由旋转椭球体逐渐变为圆球体。
8.光率体形状由三轴椭球体逐渐变为旋转椭球体。
Nm=Np时为一轴晶,光性符号为(+)Nm=Ng时为一轴晶,光性符号为(—)9.中级晶族:三方晶系、四方晶系、六方晶系中,无论光性符号正、负,Ne轴总是与晶体的高次对称轴L3、L4、L6一致(或说平行)。
第七章 光在晶体中的传播
方解石晶体 的光轴方向 注意:光轴是一个 特定的方向, 与这个特定方向平 行的直线都是光轴。
4)主截面和主平面 主截面:界面法线与光轴构成的平面 主平面:晶体中的光线与光轴构成的平面 注意: 有时 o 光与 e 光主平面不重合 5)双折射光的偏振态 o光和 e 光都是线偏振光, o 光的振动方向与其主平面垂直, o e 光的振动方向与其主平面平行。
相位差满足:
(2k 1)2
或: 2
(5)注意:
(a)正晶体和负晶体均可制作波晶片
(b)正晶体中 o 光快, 光慢。vo ve e (d)相位落后3
(c)负晶体中o 光慢,e 光快。ve
/ 2相当于相位超前 / 2
vo
因此,正、负晶体均可产生超前或 落后的附加相位差。
ve vo ,no ne , i1 i2e e光向下方偏折。 遮住 e光,得到一束很好的线偏振光。
2)沃拉斯顿棱镜
由两块冰洲石晶体 直角三棱镜组成, 光轴和正入射光路 如图所示。
光路分析:
(1)进入第一块晶体后传播方向不变,速度 v 不同了, e vo , no ne
(2)进入第二块晶体后振动方向不变, 但 e光变为 o 光,n sin i n sin i e 1 o 2o i2o i1 , 光向上方偏折。 o (3)进入第二块晶体后振动方向不变, 但 o 光变为 e 光, o sin i1 ne sin i2e n i1 i2e , 光向下方偏折。 e 遮住其中的一束光 可以得到一束很好的线偏振光
1) 一束平行光斜入射到 光轴如图所示的单轴 负晶体上,求晶体中 的折射光线?
2.晶体的惠更 斯作图法
作图步骤:
(1)过A点做边缘光线的垂线 AB, BB '/ c t (2)以A为中心、v o t为半径做 o 光圆形波面 (3)以A为中心、 e t和 v o t为相应半轴 v 做 e光椭圆形波面 (4)过 B点做圆与椭圆波面的切线, ' ' ' 切点分别为 Ao和 Ae ' (5)连接A Ao两点,即为 o光的折射线。 (6)连接A Ae'两点,即为 e光的折射线。
晶体光学课后习题答案
第一章1、为什么一轴晶光率体所有椭圆切面上都有No?二轴晶光率体任意切面上是否都有Nm?在哪些切面上才有Nm?(P15)答:一轴晶光率体是以Ne轴为旋转轴的旋转椭球体,所有斜交光轴的切面都与圆切面相交,因此,所有斜交光轴的椭圆切面的长、短半径中必有一个是主轴No。
否。
(1)垂直光轴OA切面(2)垂直锐角等分线Bxa切面(3)垂直钝角等分线Bxo切面(4)垂直光轴面NgNp的斜交切面2、怎样定义一轴晶光率体的光性符号?(P14)怎样定义二轴晶光率体的光性符号?(P20)答:一轴晶光率体只要比较出Ne′、No的相对大小即可确定出矿物的光性符号。
因为一轴正晶Ne>Ne′>No,一轴负晶Ne<Ne′<No,即只要确定出No<Ne′,则矿物光性符号1、要测定矿物的轴性和光性符号,应该选择在正交偏光下干涉色最高的切面。
(×)2、2、在同一岩石薄片中,同种矿物不同方向的切面上,其干涉色不同。
(√)3、3、对于一轴晶矿物来说,其延性和光性总是一致的。
(√)4、4、两非均质体矿片在正交镜间的45°位重迭,当异名半径平行时,因总光程差为零而使矿片变黑暗的现象,称为消色。
(√)5、5、贝克线的移动规律是下降物台,贝克线总是向折射率大的物质移动。
(√)6、6、二轴晶光率体,当Np>Nm>Ng时,为负光性。
(×)7、7、矿物的多色性在垂直光轴的切面上最不明显。
(√)8、8、一轴晶光率体的旋转轴永远是Ne轴。
(√)9、9、某矿物的最高干涉色为Ⅱ级紫红,因此该矿物的某些切面可能出现Ⅰ级紫红。
(√)10、10、一轴晶平行光轴切面的干涉图与二轴晶平行光轴面切面的干涉图特点完全一样,在轴性明确的情况下也不能用作光性正负的测定。
(×)为正,No>Ne′则矿物光性符号为负。
二轴晶光率体必须确定Bxa方向是Ng轴还是Np轴:若Bxa=Ng(Bxo=Np),则光性符号为正;若Bxa=Np(Bxo=Ng),则光性符号为负。
华中科技大学物理光学第七章-光的偏振与晶体光学基
o光和e光都是线偏光,o光的电矢量垂直 于o主平面,e光的电矢量平行于e主平面 当入射光在主截面内时,o光垂直于e光
7-3 双折射的电磁理论 一、晶体的各向异性和介电张量
晶体的各向异性
晶体对不同方向偏振的 光表现出不同的响应
O-2 Ca++ O-1 C+ O-3
晶体结构各向异性→ 极化各向异性→对光 响应的各向异性 右图:方解石的分子 结构CaCO3
——折射率椭球或光率体
7-4 一、
折 射 率 椭 球
x z nz
D o ny nx y
7-4 一、
已知k0, 用折射 率椭球 求D和相 应的折 射率
k0
n1o D1
n2 D2
7-4 一表示D的方向,r 的长度表示D光波的折射率 D与椭球面相交点的法线为E方向 从球原点o出发,做波法线矢量k0,过o做垂 直于k0的平面,即k0的法平面,该平面与椭 球的交线为一椭圆,椭圆的长短轴方向分别 为允许D的两个方向,其长度分别为这两个 D光波的折射率
∇⋅ D = 0 ∇⋅ E = 0 ∇×E = −µ0 ∂H ∂t ∇× H = ∂D ∂t D = [ε ]E
7-3 二、1、光波与光线
由于E、D方向不同,晶体中的平面波可 以写成 E E0 D = D exp[i(k ⋅ r −ωt)] 0 H H0 E0、D0、H0为振幅
7-1 三、
实际偏振片不是理想的 最大透射光强IM,最小透射光强Im,则消 光比r=Im/IM 衡量偏振器件质量的方法:同种器件取 两个,一个做起偏器,一个做检偏器, 计算其消光比r
7-2 晶体的双折射
双折射:各向 异性晶体的界 面产生两束折 射光的现象 右图为方解石 晶体的双折射 现象
晶体光学及光性矿物学
《晶体光学及光性矿物学》教学大纲(总学时:50学时)●序言:晶体光学的研究内容及其在岩石学中的地位,晶体光学的学习方法及要求。
第一章:晶体光学基础自然光与平面偏振光;光的折射、反射和全反射;光波在介质分界面上的折射定律。
光在光性均质体和非均质体中的传播特点。
双折射现象,光轴位置。
光率体的概念;均质体光率体、非均质体光率体。
一轴晶光率体及其特征:常光(No)与非常光(Ne);正光性与负光性;一轴晶光率体主要切面及切面特征:垂直光轴、斜交光轴、平行光轴。
二轴晶光率体及其特征:光学主轴及主折射率(Ng、Nm、Np)、光轴(OA)、光轴面(Ap)、主轴面(NgNp面、NgNm面、NmNp面)、光轴角(2V)、锐角等分线(Bxa)、钝角等分线(Bxo)、正光性与负光性;●二轴晶光率体主要切面及切面特征:垂直光轴、斜交光轴、垂直(Bxa)、垂直Bxo、平行Ap等五种切面。
中级晶族和低级晶族的光性方位。
第二章:偏光显微镜及岩石薄片偏光显微镜的构造、检查与校正,使用与保养。
岩石薄片磨制法简介(参观磨片厂)。
第三章:单偏光镜下的晶体光学性质单偏光镜的装置,调节与校正。
●矿物结晶形态、集合体形态与切片形态。
●矿物切片上的解理,可见临界角,完善程度及解理夹角测定。
●矿物颜色,多色性及其成因。
●矿物切片的边缘特征,突起与糙面,贝克线,色散效应(折射率色散),相对折光率高低的比较,突起等级的确定,闪突起。
第四章:正交偏光镜下的晶体光学性质正交偏光镜的装置、特点、调节与校正。
●晶体的消光现象及消光位。
●正交偏光镜下光波的干涉原理,光程差及其影响因素,干涉色的成因,干涉色级序及各级序的特征,干涉色色谱表,异常干涉色(双折射色散)。
●补色法则及主要补色器(云母试板、石膏试板、石英楔、贝瑞克消色器)。
●矿片上光率体椭园半径方向及轴名测定。
●矿物主要光学性质的测定:矿物干涉色级序,双折射率的测定;消光类型、消光角、晶体延性符号的测定。
第7章回复和再结晶
第7章回复和再结晶第7章回复和再结晶⾦属发⽣冷塑性变形后,其组织和性能发⽣了变化,为了使冷变形⾦属恢复到冷变形前的状态,需要将其进⾏加热退⽕。
为什么将冷变形⾦属加热到适当的温度能使其恢复到冷变形前的状态呢?因为冷变形⾦属中储存了部分机械能,使能量升⾼,处于热⼒学不稳定的亚稳状态,它有⾃发向热⼒学更稳定的低能状态转变的趋势。
然⽽,在这两种状态之间有⼀个能量升⾼的中间状态,成为⾃发转变的障碍,称势垒。
如果升⾼温度,⾦属中的原⼦获得⾜够的能量(激活能),就可越过势垒,转变成低能状态。
研究冷变形⾦属在加热过程中的变化有两种⽅法。
1)以⼀定的速度连续加热时发⽣的变化;2)快速加热到某⼀温度,在保温过程中发⽣的变化。
通常采⽤。
P195图1为将冷变形⾦属快速加热到0.5T m附近保温时,⾦相组织随保温时间的变化⽰意图。
可以将保温过程分三个阶段:1)在光学显微组织发⽣改变前,称回复阶段;2)等轴晶粒开始产⽣到变形晶粒刚消失之间,称再结晶阶段;3)晶粒长⼤阶段。
7-1 回复⼀、回复的定义冷变形⾦属加热时,在光学显微组织发⽣改变前所产⽣的某些亚结构和性能的变化称回复。
⼆、回复对性能的影响内应⼒降低,电阻降低,硬度和强度下降不多(基本不变)。
三、回复的机制回复的机制根据温度的不同有三种:(⼀)低温回复机制冷变形⾦属在较低温度范围就开始回复,主要表现为电阻下降,但机械性能⽆变化。
由此认为低温回复的机制是:过量点缺陷减少或消失。
(⼆)中温回复机制温度范围⽐低温回复稍⾼。
中温回复的机制是:位错发⽣滑移,导致位错的重新组合,及异号位错相遇抵消。
发⽣中温回复时,在电镜组织中,位错组态有变化;但位错密度的下降不明显。
若两个异号位错不在同⼀滑移⾯上,在相遇抵消前,要通过攀移或交滑移,这需要更⼤的激活能,只能在较⾼的温度才能发⽣。
(三)⾼温回复机制发⽣⾼温回复时,电镜组织的特征是亚晶粒呈等轴状,即⽆变形的亚晶粒。
于是,提出了⾼温回复的多边化机制(P197图5)。
晶体光学基础
星期四
第一章 晶体光学基础 第三章 单偏光镜下的晶体光学性质 实验三 突起与闪突起观察 国庆放假 第四章 正交偏光镜下的晶体光学性质 实验五 消光类型、消光角及延性符号 的测定 第五章 锥光镜下的晶体光学性质 实验七 角闪石的系统鉴定 实验九 石英、云母、方解石的鉴定 实验十一:碱性长石的鉴定
2015-4-19
14
2. 折射定律:
折射光线在入射光线和法线所决定的平面内, 并与入射光线分居于法线两侧,两介质一定时,入 射角i的正弦与折射角r的正弦之比,对于给定的两 种介质来说为一常数,即Sini/Sinr = N。
N称为第二介质对第一介质的相对折射率;
法线
i r
2015-4-19
真空或空气
2. 过光率体中心的任意切面 均为圆切面,其半径代表矿物 的折射率值(N)。
如石榴子石、尖晶石。
2015-4-1的矿物均属一轴晶。如石英、 方解石等矿物的光率体。
中 级 晶 族 矿 物 的 晶 体 : 轴 角 ɑ=β=γ=90°( 或 ɑ=β=90° 、 γ=120°) 、 轴长a=b≠c; 在光学性质上,水平方向相同,水平 方向与直立方向不同。
2015-4-19 23
冰洲石的双折射现象
o e
冰洲石
2015-4-19
24
(3)光波沿非均质 体的特殊方向射入时,
不发生双折射,基本不
改变入射光波的振动特 点和振动方向。在非均 质体中,这个不发生双 折射的特殊方向称为光 轴,用符号OA(Optic axis)表示。
2015-4-19
中级晶族晶体 只有一个光轴方向, 称为一轴晶;
2015-4-19
17
四、自然光与偏光
晶体光学及光 矿物学
晶体光学及光矿物学晶体光学及光矿物学背景介绍:晶体光学与光矿物学是非常重要的研究领域,涉及光线的传播、吸收及折射等方面,对于地质学、生物学等众多学科都有应用。
在这篇文章中,我们将深入探讨晶体光学和光矿物学的相关知识。
一、晶体光学1. 晶体的基本特征:晶体是由一个或多个有规则排列的基本单元重复构成的,具有明显的对称性和晶格结构。
2. 光线在晶体中的传播:晶体对光线的传播有很大的影响,会发生折射、反射等现象。
晶体对光线的传播方式受到晶体结构、光线入射角度等因素的影响。
3. 晶体的光学特性:晶体的光学特性包括双折射、旋光性等。
其中,双折射是指光线在晶体中传播时会分裂成两个光线,这两个光线具有不同的折射率和传播速度。
旋光性是指光线在旋转时具有旋光性质,其中旋光的方向和光线的传播方向有关。
二、光矿物学1. 光矿物的定义:光矿物是指具有显微镜下的光学特性的矿物,包括各种晶体和非晶体矿物。
2. 光学特征的应用:通过光学特征的研究,可以对矿物进行鉴定、分析和区分。
例如,通过矿物的折射率、双折射、吸收等光学特征,可以对矿物进行区分和定量分析。
3. 光学显微镜:光学显微镜是光矿物学中比较常用的实验工具。
它可以放大显微镜下观察不到的微小光学特征,例如矿物的双折射、旋光等。
同时,还可以对样品进行光学观察和光学测量,获取各种光学参数。
总结:晶体光学和光矿物学是光学和地学等多个学科的重要分支,其研究成果对地球科学、生物学、化学等领域都具有重要的应用价值。
晶体光学主要研究晶体对光线的传播影响,而光矿物学则主要研究矿物的光学特性及其应用。
在矿物学中,光学显微镜也是非常重要的实验工具。
2010第七章-晶体简介和离子极化对物质性质的影响
Question:为什么Cu+和Ag+的离子半径和Na+、 K+近似,它们的卤化物溶解性的差别很大呢?
这是由于Cu+和Ag+离子的最外电子层构型与Na+、 K+不同,造成了它们对原子核电荷的屏蔽效应有很 大的差异。Cu+、Ag+对阴离子的电子云作用的有 效核电荷要比Na+、K+大的多。因而它们的卤化物、 氢氧化物等都很难溶。
非晶体各向同性
晶体和非晶体在性质上的差异
是两者内部结构不同而造成的 晶体内部的微粒的排布是有序的,在不 同方向按确定的规律重复性地排列,造 成晶体的各向异性。 非晶体内部微粒的排列是无序的、不规律的
石英晶体(晶体)
石 英 玻 璃
)
非 晶 体
(
7-1-2 晶体的内部结构
晶格点阵
Cl- Na+ Na+ Cl-
半径愈小,极化作用越大,如:
Mg2+>Ba2+
2、离子的变形性 (1)简单阴离子的负电荷数越高,半径越大,变形
性越大。如S2->O2->F-<Cl-<Br-。 (2)18电子构型和9-17不规则电子构型的阳离子其
变形性大于半径相近、电荷相同的8电子构型的阳 离子的变形性 。如Ag+>Na+,K+;Hg2+>Mg2+,Ca2+。
7-6-2 离子极化概念
离子极化
-
+
+_
+_
+- + -
7-6-2 离子极化概念
对于孤立的简单离 电场中,离子的原子 子来说,离子电荷 核和电子受电场的作 分布基本上是球形 用,离子会发生变形, 对称的,离子本身 产生诱导偶极,这种 的正、负电荷中心 过程称为离子极化。 重合, 不存在偶极。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
Dx Dy
0
0
E
y
Dz 0 0 z Ez
电能密度表达式可以表示为:
e
1 2
0
x Ex2 y Ey2 z Ez2
其中,εx,εy,εz称为主节电常数。
三主折射率为:
nx2 x ny2 y nz2 z
§7.2 单色平面波在晶体中的 传播 一、相速度和光线速度 1、晶体中光波的结构 (1)单色平面波的复数形式:
(3)正交,单斜和三斜晶系的特点
属于双轴晶体,三个主介电常数不相 同,波法线椭球是一般椭球。
3、光轴
所谓光轴是指这样的方向,当过椭 球中心而和该方向垂直的平面与波 法线椭球相截时,所截得的交线是 一个圆,当光波在晶体中沿着这个 特殊方向传播时不发生双折射。
单轴有一个光轴方向,双轴两个, 各向同性有无数个光轴方向。
也可以用矩阵来表示
Dx Dy
0
xx yx
xy yy
xz yz
Ex Ey
Dz zx zy zz Ez
二、介电张量的对称型 1、推导:
2、对称张量 由上面的推导,可得:
即对称张量 :能量守恒定律要求介 电张量对称,九个分量中只有六个 独立,即
主轴坐标系 考虑 xyz 空间中的一个二次曲面
no2 no2
n2 Ex 0
n2 cos2 Ey
no2 sin
cos Ez
0
no2 sin cos Ey ne2 n2 sin2 Ez 0
对于o光,D矢量平行于E矢量,两者 同时垂直于yz平面,即波法线与光轴 组成的平面
(2)非寻常光波得偏振方向
把n=n″带入(7-49)式
方程意义
这是一个平方的二次 方程,因此表示的是 双壳曲面。矢径直接 表征了波法线的方向 和相应的折射率 ,双 壳曲面则直观地给出 相应于给定波法线方 向的两 个折射率。
2、立方晶系 折射率方程为:
显然,这个折射率曲面是一个半径为 no的球面
在所有的方向k0上,折射率都等于no, 为各向同性
3、单轴晶体 折射率方程为:
二、光在晶体界面上的全反射
1、全反射:是指入射光能量 全部反射回入射侧而不能进 入折射一侧。右图所示是一 块方解石棱镜,光轴与棱镜 表面垂直。当一束自然光正 入射到此棱镜时,在棱镜斜 面上将发生双反射现象。
张量的基础知识 一阶张量(矢量):如果一个物理量由三
个数表示,而且在坐标移动时如同 坐标一样 变换,则此物理量称为矢 量… 二阶张量(tensor):如果一个物理量由 九个数表示,而且变换关系为
则称此量为二阶张量。
3、晶体的介电张量
物质方程组和介质的性质有紧密的 联系。物质方程组中的电导率、介 电常数、磁导率都反映了介质的性 质,对不同介质,有不同的σ,ε,μ。
(2)波法线方向:指等相面的法线方 向,它与等相面或波阵面相垂直。
(3)把复数形式带入麦氏方程 说明:
(4)光波结构 H垂直于D,E,k0,s0, 并且D,E,k0,s0共面;
K垂直于D,s垂直于E;
<k,s>=<D,E>
一般来说,晶体中s0和k0方向不同,即光 波能量传播方向和等相位面传播方向不 同。这是晶体光学中的一个重要结论。
2、光线菲涅耳公式 对光线来讲,也有相应的光线菲涅
耳公式,光线菲涅耳公式是将光线 折射率 (或光线速度)与光线方向联 系起来 的关系式。 对偶性规则
光线的菲涅耳方程
§7.3 单轴晶体和双轴晶体的 光学性质
一、晶体的光学分类
1、晶体的光学分类
(1)晶体分类依据:按照晶体学中的 几何结构分类,也可按照其光学性 质分类;
光轴不是某一条特殊直线,而是一 个方向。
二、光在各向同性介质中 的传播 1、波法线的菲涅耳方程
因为: 所以: n2 n02 0 n n n0 沿任意方向传播的光波折射率都等
于主折射率n0,或者说,光波折射率 与传播方向无关。
2、光波电场结构 推导
结论 E与k0垂直,E平行于D,s0平行于 k0。在各向同性介质或立方系晶 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(二偏振方向正 交),相应的振动方向不受限制, 并不局限于某一特定的方向上。
当常数值为2ωe/ε0,式左 是电能密度表达式,电能总 为正,真空介电常数也总为 正,故上式为一正二次型方 程,代表一个椭球。 坐标轴选择得和椭球的主 轴方向一致的坐标系称为主坐标系,主
坐 标系中三个坐标轴相应的方向称为 主介电轴(主轴)。
所以在主轴坐标系中有:
xx x2 yy y2 zz z2 常数
(1)θ=0°或90 °,波法线方向平行 或垂直于光轴时,α=0,k0与s0,E与 D方向重合。
(2)对于正单轴晶体,α>0, e光的光 线较其波法线更靠近光轴,对于负 单轴晶体,α<0,e光的光线较其波 法线远离光轴;
(3)当k0与光轴间夹角有tanθ=ne/no时, 有最大离散角。
四、光在双轴晶体中的传播
2、双反射现象:当一束光从晶体 内部(例如方解石晶体)射向界面 上时,会产生两束的反射光, 这就是双反射现象
3、与各向同性介质的相同点
a.界面上波矢的切向分量
是相等的:
r kr
r ki
grr
0
所以反射,折kr射t k光ri g的rr 法0 线
都在入射面内。
b.晶体的反射,折射公式为:
与各向同性介质的反射,折射公式相同
vr vr gs0 s0
vp和vr的关系:单色平面波的相速度是其光线
速度在波阵 面法线方
向上的投影
vp vrs0gk0 vr cos
二、菲涅耳公式 1、波法线菲涅耳公式
在各向异性介质中即(k0·E)并不一定为零, 作为公因子前面部分可以略去,得:
关于下式的讨论
这是一个 n2的二次方程,给定波法线 方向,一般有两个不相等的实根。这 预示双折射现象的存在,即在晶体中 对应于光波的一个传播方向,可以有 两种不同的折射率(双折射)或两种 不同的光波相速度。进一步分析表明, 这两个光波都是 线偏振光,且它们的 D矢量互相垂直。
介质在电学性质上是各向异性的, 即介电常数ε是各向异性的。
5、各项异性介质中D和E关系
D的各个直角分量和E的各个直角分 量之间呈线性关系,即:
Dx
Dy
0 0
xxEx yxEx
xy Ey yy Ey
xz Ez yz Ez
Di
0
ij E j
j
Dz 0 zxEx zy Ey zz Ez
三、光在单轴晶体中的传播
1、主折射率
(1)折射率
x y z nx ny no
nz ne
且:no2 ne2
no ,ne是 主折射率,寻常光的折射率 等于 no,非寻常光的折射率则不一定 等于 ne,正/负单轴晶体
正
负
(2)坐标轴选择 波法线方向位于yz平面内,
解为:
n no
m neno /
(2)几何结构分类(七大类):立方 晶系,六方晶系,四方晶系,三方 晶系,正交晶系,单斜晶系和三斜 晶系;
(3)光学性质分类:各向同性,单轴 和双轴晶体
2、各类晶体的特点 (1)立方晶系的特点 光学各向同性晶体,D和E的方向相同,
波法线椭球退化成圆球。
(2)六方,四方和三方晶系的特点
属于单轴晶体,有两个主介电常数相 等,可分为正单轴和负单轴晶体, 波法线椭球退化成以z轴为旋转轴的 旋转椭球。
4、与各向同性介质的区别
尽管波法线在入射面内,但光线有可能 不在入射面内;
光的折射率因传播方向,电场振动方向 而异,一般在空-晶-空过程中,反射角 不等于入射角;
满足反射,折射公式的nr,θr以及nt,θt 都有两个可能的值。
对e光,nr和nt都是θ=<k,z>的函数。
正入射时,两个波法线方向虽一致但两 折射光线的方向并不一定一致;若折射 波波法线光轴方向传播时,折射方向将 有无穷多个,存在锥光折射现象。
正单轴晶体
负单轴晶体
4、双轴晶体 截面方程
三个主轴截面上的截线如 右图所示 下图为折射率曲面在三个主轴截面上
的截线。
§7.5 平面波在晶体表面的反 射和折射 一、光在晶体界面上的双反射
和双折射
1、双 折射现象:一
束单色光从空气入射
到晶体表面(例如方解石晶体)上时, 会产生两束同频率的折射光,这 就是双折射现象;
只要给定晶体,知道晶体的主介电 张量,就可以做出相应的折射率椭 球,并且确定波法线矢量k0等物理量 方向。
4、各种晶体的折射率椭球 单轴晶体
正
负
双轴晶体
二、折射率曲面和波矢曲面
1、折射率曲面:以晶体内某一固定点 为原点,在同一波法线方向k0上画出 两个长度分别等于折射率(n′,n″) 的矢 径r=nk0,当k0取所有的方向时,矢 径端点所形成的双壳层曲面就叫折 射率曲面,记做(k,n)
第4章 晶体光学
§7.1 介电张量
一、各项异性介质的介电张量
1、各向异性,是指介质的光学性质在 不同的方向上有不同的值,或者两 两不相等,或者至少有两个彼此不 相等。晶体就是一种均匀的、透明 的,但却是各向异性的介质。
2、张量的基础知识
零阶张量(标量):如果一个物理量在坐 标移 动时数值不变,则称为标量(T, m, …)
no2 no2
n2 n2
Ex 0
cos2 Ey
n2
sin
cos Ez
0
n2 sin cos Ey ne2 n2 sin2 Ez 0
Ez Ey no2 sin ne2 cos Dz Dy sin cos
可见,e光矢量和D矢量