单轴晶体双折射率的测定
合集下载
- 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)。
第３ ２ 卷 第６ 驯 ２ ０ ｌ ６ 年１ ２ 』 】 文章编号： １ ６ ７ ４ — ０ ８ ７ ４ （ ２ ０ １ ６ ） ０ ６ — ０ ０ ３ １ － ０ ２
、Ｉ １ １ ． ３ １ ． ＮＯ ． ６
Ｉ ） １ ０Ｉ ６
单轴 晶体双 折射 率的测 定
装 置如图 １ 所示 。装 置 改 进 为 ： 在迈 克 尔逊 干 涉 仪 的 一路 光路 上 加入 两个 起 偏 器 ， 位 置在 被测 晶
体 的 两侧 ， 被 测 晶体取 厚 度 为 Ｌ 的平 板， 使其 光轴 方
向平行 于晶体表面。其原理 为： 单色光源发射 的 光束经过 （ ； ． ， 一部分透射 ， 一 部分 反射 ， 反射 来
变， 光线 经 过 平面 镜 Ｍ 反射 ， 考虑 到 光线 振 动 面会
实验 准备 ： ① 实验 中采用的光源是氦氖激光 光 源（ 波长为 ６ ３ ２ ． ８ ｎ ｍ ） ； ② 晶体 的准备 ， 控制 晶体
层厚度在 ｌ ｍ ｍ 一 １ ０ ｍ ｍ之间 ， 形状为长方体板 ； ③ 控
制 晶体 光轴 取 向沿 晶体表 面 。
的光 经 过 起 偏 器 Ｐ ， 变 为线 偏振 光 ， 但注意一点 ，
图 １ 迈 克 尔 逊 干 涉 仪
起偏器Ｐ ， 的偏振化方 向与晶体光轴方向一致 ， 即平 行于 晶体 面 ， 这 样 获 得 的偏 振 光垂 直 射 人 品体 后 ，
向不 变， 光线 经 过 平 面镜 Ｍ。 反射 ， 考 虑到 光线 振 动 面会
发生变化 ， 故加入起偏器 Ｐ ： ， 且保证其偏振化方 向 与Ｐ 一致 ， 这样保证了返 回到晶体光线的偏振方向 不变 ， 均为寻常光 ， 形成等倾干涉条纹 ， 这样 ， 整 个 光路 的光程 差为 ：
实验操作 ： 按图１ 光路 图放置仪器 ， 首先调节 起偏器Ｐ Ｐ 使其偏振化方向与晶面平行得到非寻常 光， 调节 Ｍ Ｍ 相对 位置 ｄ ， 当视 场 明暗程度 相 同 时 ，
记 录下 ｄ 调 节起 偏 器 Ｐ Ｐ 使 其偏 振 化方 向与 晶面垂 直得 到寻 常 光 ， 调节 Ｍ Ｍ： 相对位置 ｄ ， 显 示 屏 出现
是 存在 着 一个 特殊 的方 向 ，光线 沿 着这 个 方向传播 时， 不 会 发生 双 折射 现 象 ， 这 个特 殊 的方 向被 称 之 为 光轴 。 单轴 晶 体 的光轴 是 一 个方 向 ， 足一 条直 线， 在单 轴 晶体 内沿 这 个方 向传 播 的 ＿ ） 匕 线都 不会产 生 双 折 射 一 单轴 晶体 的 双折 射 率 是 一 个 ： 嚣要 的光 学 参数 ， 关 于单轴 晶体 双折 射 率的 测定 最 多 的采用 的足 光 的 十涉原 理 ， 本 文章 将采 用 迈 克尔逊 干 涉仪 进 行测 量 ， 使测 量结 果更 加精 确 。
『 ｉ 发生 了双折 射现 象 。单 轴 晶体 ， 一 个重 要 特性 就
所 以 ，当 ｄ ＋Ｌ （ ｎ ， 一１ ） ＝ ０时 ， 则 Ｎ＝ ０ ． 个 ｆ ： 涉 场 内 没有十涉条纹 ， 是 明暗 程 度 相 同 的视 场 『 』 【 ｊ 冈 ２所
示， 所 以 渊节 仪 器 ， 在 显示 屏 ¨ １ 脱Ｉ 冬 １ ２ ３个 ，
发生变化 ， 故 加入 起 偏 器 Ｐ ， 且 保 证 其 偏 振 化方 向
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ６ － ０ ７ — ０ ８ 图 ２ 干涉 图案
基金项 目： 太原 ｆ 业学 院院级科研项 目［ ２ ０ １ ６ Ｌ Ｑ ０ ３ １ 作者简介： 何 景婷（ １ ９ ８ ４ － ） ， 女， 山西大 同人 ， 硕 Ｉ ： ， 助教 ， 研究方 向： 新 材料的物忡
束 不遵 守折 射定 律 ， 即非 寻 常光 （ ｅ 光 对应 的折 射 的光振 动 表现 ｆ ＿ 『 不 同的性 质 ， 任 何 射 向品 体界 面
的光 可 以看 成 足振 动 方 向 相互 垂 直 的 两 个 线 偏 振
Ａ ＝ ２ ｌ ｆ ， ＋ Ｌ （ ｎ 一 １ ） １ ｃ ｏ ￣ ０ ： Ａ ，
何 景 婷
（ 太 原工 业 学 院理 学 系 ，山西 太原 ０ ３ ０ ０ ０ ８ ）
摘 要： 单轴 晶体的双折射 率是一 个重要 的光 学参数 ， 本文介绍 了一种用迈克 尔逊 干 涉仪测 量单轴 体 双折
射 率的方法 、
关键词 ： 单轴晶体 ； 迈克 尔逊 干涉仪 ； 双折射 率
在视场 内肴剑 的于 涉 条纹 总 数 为 ：
（ １ ）
率 为Ｆ Ｉ ． 、 ） 。 单轴 品 体 的 双折 射 现 象 就 是 对 小 同方 向
Ｎ ＝ ２ ｌ ｄ ＋ （ ， 一 １ ） ｌ （ １ 一 （ ． Ｉ １ ｓ ｏ ｖ ａ。
（ ２ ）
光， 在 晶体 巾 ｒ ｝ １ 于传 播 速 度 不 同 （ 折射率不同） ， 从
中图分类号： ０ ６ ３ 文献标识码： Ａ
单 轴 品体 具有 双折 射 现象 ，当一束 光线 在 其 界 面折 射 时 ， 一般 会产 生两 束 折 射光 ， 其 巾一 束遵 守 折射定律 ， 即 寻 常光 （ Ｏ 光， 对 应 的折 射 率 为 Ｆ Ｉ ） ； 另
一
与Ｐ 。 一致 ， 这 样 保证 了返 …到 品体 光线 的 偏振方 向 变， 均 为～ Ｉ 斗常光 ， 形 成等 倾十 涉 条纹 ， 这样 ， 整 个 光路 的 ） 匕 氍篾 为：
・
３ ２ ・
山 西 大 同 大 学 学报 （ 自然 科 学 版）
２ ０ １ ６ 钲
此时 ， ｎ ＝１ 一 ｄ ｅ ／ Ｌ， 测寻常光折射率 ， 起偏
器Ｐ 的偏振化方向与晶体光轴方 向垂直 ， 即垂直于 晶体表 面方 向， 这样 获得 的偏振 光垂直射入 晶体 后， 只有寻常光 （ ｏ 光） ， 由于垂直射入 ， 传播方向不
、Ｉ １ １ ． ３ １ ． ＮＯ ． ６
Ｉ ） １ ０Ｉ ６
单轴 晶体双 折射 率的测 定
装 置如图 １ 所示 。装 置 改 进 为 ： 在迈 克 尔逊 干 涉 仪 的 一路 光路 上 加入 两个 起 偏 器 ， 位 置在 被测 晶
体 的 两侧 ， 被 测 晶体取 厚 度 为 Ｌ 的平 板， 使其 光轴 方
向平行 于晶体表面。其原理 为： 单色光源发射 的 光束经过 （ ； ． ， 一部分透射 ， 一 部分 反射 ， 反射 来
变， 光线 经 过 平面 镜 Ｍ 反射 ， 考虑 到 光线 振 动 面会
实验 准备 ： ① 实验 中采用的光源是氦氖激光 光 源（ 波长为 ６ ３ ２ ． ８ ｎ ｍ ） ； ② 晶体 的准备 ， 控制 晶体
层厚度在 ｌ ｍ ｍ 一 １ ０ ｍ ｍ之间 ， 形状为长方体板 ； ③ 控
制 晶体 光轴 取 向沿 晶体表 面 。
的光 经 过 起 偏 器 Ｐ ， 变 为线 偏振 光 ， 但注意一点 ，
图 １ 迈 克 尔 逊 干 涉 仪
起偏器Ｐ ， 的偏振化方 向与晶体光轴方向一致 ， 即平 行于 晶体 面 ， 这 样 获 得 的偏 振 光垂 直 射 人 品体 后 ，
向不 变， 光线 经 过 平 面镜 Ｍ。 反射 ， 考 虑到 光线 振 动 面会
发生变化 ， 故加入起偏器 Ｐ ： ， 且保证其偏振化方 向 与Ｐ 一致 ， 这样保证了返 回到晶体光线的偏振方向 不变 ， 均为寻常光 ， 形成等倾干涉条纹 ， 这样 ， 整 个 光路 的光程 差为 ：
实验操作 ： 按图１ 光路 图放置仪器 ， 首先调节 起偏器Ｐ Ｐ 使其偏振化方向与晶面平行得到非寻常 光， 调节 Ｍ Ｍ 相对 位置 ｄ ， 当视 场 明暗程度 相 同 时 ，
记 录下 ｄ 调 节起 偏 器 Ｐ Ｐ 使 其偏 振 化方 向与 晶面垂 直得 到寻 常 光 ， 调节 Ｍ Ｍ： 相对位置 ｄ ， 显 示 屏 出现
是 存在 着 一个 特殊 的方 向 ，光线 沿 着这 个 方向传播 时， 不 会 发生 双 折射 现 象 ， 这 个特 殊 的方 向被 称 之 为 光轴 。 单轴 晶 体 的光轴 是 一 个方 向 ， 足一 条直 线， 在单 轴 晶体 内沿 这 个方 向传 播 的 ＿ ） 匕 线都 不会产 生 双 折 射 一 单轴 晶体 的 双折 射 率 是 一 个 ： 嚣要 的光 学 参数 ， 关 于单轴 晶体 双折 射 率的 测定 最 多 的采用 的足 光 的 十涉原 理 ， 本 文章 将采 用 迈 克尔逊 干 涉仪 进 行测 量 ， 使测 量结 果更 加精 确 。
『 ｉ 发生 了双折 射现 象 。单 轴 晶体 ， 一 个重 要 特性 就
所 以 ，当 ｄ ＋Ｌ （ ｎ ， 一１ ） ＝ ０时 ， 则 Ｎ＝ ０ ． 个 ｆ ： 涉 场 内 没有十涉条纹 ， 是 明暗 程 度 相 同 的视 场 『 』 【 ｊ 冈 ２所
示， 所 以 渊节 仪 器 ， 在 显示 屏 ¨ １ 脱Ｉ 冬 １ ２ ３个 ，
发生变化 ， 故 加入 起 偏 器 Ｐ ， 且 保 证 其 偏 振 化方 向
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ６ － ０ ７ — ０ ８ 图 ２ 干涉 图案
基金项 目： 太原 ｆ 业学 院院级科研项 目［ ２ ０ １ ６ Ｌ Ｑ ０ ３ １ 作者简介： 何 景婷（ １ ９ ８ ４ － ） ， 女， 山西大 同人 ， 硕 Ｉ ： ， 助教 ， 研究方 向： 新 材料的物忡
束 不遵 守折 射定 律 ， 即非 寻 常光 （ ｅ 光 对应 的折 射 的光振 动 表现 ｆ ＿ 『 不 同的性 质 ， 任 何 射 向品 体界 面
的光 可 以看 成 足振 动 方 向 相互 垂 直 的 两 个 线 偏 振
Ａ ＝ ２ ｌ ｆ ， ＋ Ｌ （ ｎ 一 １ ） １ ｃ ｏ ￣ ０ ： Ａ ，
何 景 婷
（ 太 原工 业 学 院理 学 系 ，山西 太原 ０ ３ ０ ０ ０ ８ ）
摘 要： 单轴 晶体的双折射 率是一 个重要 的光 学参数 ， 本文介绍 了一种用迈克 尔逊 干 涉仪测 量单轴 体 双折
射 率的方法 、
关键词 ： 单轴晶体 ； 迈克 尔逊 干涉仪 ； 双折射 率
在视场 内肴剑 的于 涉 条纹 总 数 为 ：
（ １ ）
率 为Ｆ Ｉ ． 、 ） 。 单轴 品 体 的 双折 射 现 象 就 是 对 小 同方 向
Ｎ ＝ ２ ｌ ｄ ＋ （ ， 一 １ ） ｌ （ １ 一 （ ． Ｉ １ ｓ ｏ ｖ ａ。
（ ２ ）
光， 在 晶体 巾 ｒ ｝ １ 于传 播 速 度 不 同 （ 折射率不同） ， 从
中图分类号： ０ ６ ３ 文献标识码： Ａ
单 轴 品体 具有 双折 射 现象 ，当一束 光线 在 其 界 面折 射 时 ， 一般 会产 生两 束 折 射光 ， 其 巾一 束遵 守 折射定律 ， 即 寻 常光 （ Ｏ 光， 对 应 的折 射 率 为 Ｆ Ｉ ） ； 另
一
与Ｐ 。 一致 ， 这 样 保证 了返 …到 品体 光线 的 偏振方 向 变， 均 为～ Ｉ 斗常光 ， 形 成等 倾十 涉 条纹 ， 这样 ， 整 个 光路 的 ） 匕 氍篾 为：
・
３ ２ ・
山 西 大 同 大 学 学报 （ 自然 科 学 版）
２ ０ １ ６ 钲
此时 ， ｎ ＝１ 一 ｄ ｅ ／ Ｌ， 测寻常光折射率 ， 起偏
器Ｐ 的偏振化方向与晶体光轴方 向垂直 ， 即垂直于 晶体表 面方 向， 这样 获得 的偏振 光垂直射入 晶体 后， 只有寻常光 （ ｏ 光） ， 由于垂直射入 ， 传播方向不