物理光学课件-11-12双折射.ppt

1、11-10 光的偏振性光的偏振性 马吕斯定律马吕斯定律11-11 反射光和折射光的偏振反射光和折射光的偏振11-12 双折射双折射第十一章第十一章 光学光学 - 光的偏振光的偏振一一 双折射的寻常光和非常光双折射的寻常光和非常光 nisinsin恒量恒量i玻璃玻璃n折折 射射 定定 律律象象折射现折射现双双折射现折射现方解石晶体方解石晶体CaCO3纸面纸面 1670 1670年，年，丹麦科学家丹麦科学家巴托里那斯巴托里那斯发现，把方解石发现，把方解石晶体放在纸面上，看到每个字呈现出双像。晶体放在纸面上，看到每个字呈现出双像。 双折射现象双折射现象:一束光射入一束光射入各向异性各向异性介质时，折

2、射光介质时，折射光分成两束的现象。分成两束的现象。象象折射现折射现o光光方解石晶体方解石晶体CaCO3双双e光光纸面纸面折射现折射现光光光光双双折折射射方解石方解石 晶体晶体e o 当方解石晶体旋转时，当方解石晶体旋转时，o o光不动，光不动，e e光围绕光围绕o o光旋转光旋转. .光光光光双双折折射射方解石方解石 晶体晶体 当方解石晶体旋转时，当方解石晶体旋转时，o o光不动，光不动，e e光围绕光围绕o o光旋转光旋转. .光光光光双双折折射射方解石方解石 晶体晶体 当方解石晶体旋转时，当方解石晶体旋转时，o o光不动，光不动，e e光围绕光围绕o o光旋转光旋转. .光光光光双双折折射

3、射方解石方解石 晶体晶体 当方解石晶体旋转时，当方解石晶体旋转时，o o光不动，光不动，e e光围绕光围绕o o光旋转光旋转. .光光光光双双折折射射方解石方解石 晶体晶体 当方解石晶体旋转时，当方解石晶体旋转时，o o光不动，光不动，e e光围绕光围绕o o光旋转光旋转. .光光 光光双双折折射射方解石方解石 晶体晶体 当方解石晶体旋转时，当方解石晶体旋转时，o o光不动，光不动，e e光围绕光围绕o o光旋转光旋转. .光光光光双双折折射射方解石方解石 晶体晶体 当方解石晶体旋转时，当方解石晶体旋转时，o o光不动，光不动，e e光围绕光围绕o o光旋转光旋转. .光光光光双双折折射射方解

4、石方解石 晶体晶体 当方解石晶体旋转时，当方解石晶体旋转时，o o光不动，光不动，e e光围绕光围绕o o光旋转光旋转. .光光光光双双折折射射方解石方解石 晶体晶体 当方解石晶体旋转时，当方解石晶体旋转时，o o光不动，光不动，e e光围绕光围绕o o光旋转光旋转. .改变入射角改变入射角isinconstsini e e光光: :一般不在入射面内一般不在入射面内sin=constsinio o光光: :始终在入射面内始终在入射面内 寻常寻常光线（光线（o o光光）(ordinary rays)(ordinary rays)服从折射定律的光线服从折射定律的光线(extraordinray r

5、ays) 非常非常光线（光线（e e光光）不服从折射定律的光线不服从折射定律的光线 “寻常寻常”“”“非常非常”指光在折射时是否遵守折射定指光在折射时是否遵守折射定律，律， o光光、e光光也只在各向异性介质内部才有意义。也只在各向异性介质内部才有意义。注意注意实验证明：实验证明： O 光和光和 光均为偏振光光均为偏振光.eACBoeDeo 当入射面是主截面时，当入射面是主截面时， O 光的振动光的振动垂直垂直主截面；主截面； 光的振动光的振动平行平行于主截面于主截面.e 晶体的光轴晶体的光轴 不发生双折射的方向不发生双折射的方向 光轴是一特殊的光轴是一特殊的方向方向, ,并不是限于某一并不是限

6、于某一特定的直线特定的直线. . 单轴晶体：单轴晶体：只有一个光轴的晶体只有一个光轴的晶体( (如如: :石英、方解石、红宝石石英、方解石、红宝石) 双轴晶体：双轴晶体：有两个光轴的晶体有两个光轴的晶体( (如如:云母、云母、硫磺、蓝宝石硫磺、蓝宝石)注意注意 主截面主截面 当光在一晶体表面入射时，此当光在一晶体表面入射时，此表面的法线与光轴所成的平面表面的法线与光轴所成的平面. o光光沿各向的传播速度相同沿各向的传播速度相同; e光光沿各向的传播速度不沿各向的传播速度不同同; 正晶体正晶体 ( e o)如如:石英石英如如:方解石方解石光轴光轴Ovev 光波阵面光波阵面eO光波阵面光波阵面光轴

7、光轴OvevO光波阵面光波阵面 光波阵面光波阵面e 产产 生生 双双 折折 射射 的的 原原 因因沿沿光轴光轴方向两者传播速度相同方向两者传播速度相同.eevcn o光光 在晶体中各方向上传播速度相同在晶体中各方向上传播速度相同. . vcn常量常量 e光光 晶体中各方向上传播速度不同晶体中各方向上传播速度不同, ,随方向改变而改变随方向改变而改变. .为主折射率为主折射率en o光光沿各向的传播速度相同沿各向的传播速度相同; e光光沿各向的传播速度不沿各向的传播速度不同同;沿沿光轴光轴方向两者传播速度相同方向两者传播速度相同.正晶体正晶体 ( e o)如如:石英石英如如:方解石方解石光轴光轴

8、Ovev 光波阵面光波阵面eO光波阵面光波阵面光轴光轴OvevO光波阵面光波阵面 光波阵面光波阵面e 产产 生生 双双 折折 射射 的的 原原 因因eevcn o光光:在晶体中各方向上传播速度相同在晶体中各方向上传播速度相同. . vcn常量常量 e光光:晶体中各方向上传播速度不同晶体中各方向上传播速度不同, ,随方向改变而改变随方向改变而改变. .为主折射率为主折射率en正晶体正晶体 : : e no负晶体负晶体 : : e o ne no二二 尼科耳棱镜尼科耳棱镜658. 1on486. 1en55. 1胶nBCAD904868 光光O光光e加拿大树胶加拿大树胶作业作业P170 11-34 11-35 11-36