大學(xué)物理第7章第12節(jié)-光的雙折射

1、7.12 光的雙折射光的雙折射o光e光oie一一. 光的雙折射光的雙折射o光和光和e光光 光的雙折射光的雙折射 當(dāng)一束自然光從一種媒質(zhì)射到另一種各向異性的媒質(zhì) (如方解石) 時(shí), 折射光變成兩束的現(xiàn)象. 常數(shù)oisinsine光o光e o光和光和e光光 o光光 (Ordinary light) 與入射光線恒遵從折射定律的光線 (尋常光線).io o光o光ee e光光 (Extraordinary light) 與入射光并不遵從折射定律的光線 (非常光線).ieisinsin常數(shù) eo光o光ei 折射光發(fā)生的偏振化效應(yīng)折射光發(fā)生的偏振化效應(yīng) o光的振動(dòng)垂直于入射面, e光的振動(dòng)平行于入射面. 光

2、e光o 一束自然光垂直地照射到方解石上 o光沿入射光的方向傳播, e光并不沿入射光的方向傳播. 方解石以入射光為軸轉(zhuǎn)動(dòng) o光不動(dòng), e光繞軸轉(zhuǎn)動(dòng).二二. 光軸與主平面光軸與主平面 1. 晶體的光軸晶體的光軸 晶體的光軸: 光在晶體中傳播時(shí)不發(fā)生雙折射的方向. 光軸是指晶體內(nèi)一個(gè)特定的方向, 而不是一條具體的線. 在晶體中存在一個(gè)對(duì)o光和e光的折射率相同的方向, 在這個(gè)方向上o光和e光的傳播速度相同, 折射光線不會(huì)分成兩條. 單軸晶體和雙軸晶體單軸晶體和雙軸晶體 單軸晶體單軸晶體: 只有一個(gè)光軸的晶體. 如: 方解石、石英、紅寶石等. 雙軸晶體雙軸晶體: 有兩個(gè)光軸的晶體. 如: 藍(lán)寶石、云母、

3、硫磺等. 2. 光線主平面和晶體主截面光線主平面和晶體主截面 光線的主平面光線的主平面: 在單軸晶體中, 晶體的光軸與任一光線傳播方向構(gòu)成的平面. o光的主平面光的主平面: o光和光軸構(gòu)成的平面 e光的主平面光的主平面: e光和光軸構(gòu)成的平面 o光的振動(dòng)方向與它對(duì)應(yīng)的主平面垂直, e光的振動(dòng)方向在其主平面內(nèi). 一般情形下, 在給定的入射面中, o光和e光所在的主平面不重合; 當(dāng)光軸在入射面內(nèi)時(shí), o光和e光主平面重合. 晶體的主截面晶體的主截面: 由晶體表面法線和晶體光軸組成的平面. 當(dāng)主截面與入射面重合時(shí), e光的折射方向仍然在入射面內(nèi); 當(dāng)主截面與入射面不重合時(shí), e光的折射方向可能在入射面之外. 3. 雙折射現(xiàn)象的惠更斯解釋雙折射現(xiàn)象的惠更斯解釋 晶體內(nèi)任意一點(diǎn)的子波波源發(fā)出兩個(gè)子波. o光沿各個(gè)方向傳播的速度大小相等, 波面為球面 (各向同性); e光沿各個(gè)方向傳播的速度大小不相等,波面為旋轉(zhuǎn)橢球面 (各向異性). 在光軸方向, o光和e光的傳播速度相同,兩個(gè)子波波面在光軸方向相切. Ooe正晶體 (a)光軸oe 正晶體和負(fù)晶體正晶體和負(fù)晶體oe 正晶體正晶體:如石英、冰、金紅石等;oenn Oeo負(fù)晶體 (b)光