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1、14.13 晶体的双折射现象晶体的双折射现象 方解石方解石一一.双折射现象双折射现象1.双折射双折射o 光光e 光光2.寻常光和非寻常光寻常光和非寻常光两两折射光线中有一条始终在入折射光线中有一条始终在入射面内，并射面内，并遵从折射定律，称遵从折射定律，称为寻常光，简称为寻常光，简称 o 光光 另一条光一般不遵从折射定律，称特别光，简称另一条光一般不遵从折射定律，称特别光，简称 e e 光光 双折射现象双折射现象 一束光入射到一束光入射到各向异性的介质后出现两各向异性的介质后出现两束折射光线的现象。束折射光线的现象。3.晶体的光轴晶体的光轴当当光光在在晶晶体体内内沿沿某某个个特特殊殊方方向向传
2、传播播时时不不发发生生双双折折射射，该该方向称为晶体的光轴。方向称为晶体的光轴。例如例如 方解石晶体方解石晶体(冰洲石冰洲石)光轴光轴光光轴轴是是一一特特殊殊的的方方向向,凡凡平平行行于于此此方向的直线均为光轴。方向的直线均为光轴。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双轴晶体双轴晶体:有两个光轴的晶体有两个光轴的晶体4.主平面主平面主平面主平面 晶体中光的传播方向与晶体光轴构成的平面晶体中光的传播方向与晶体光轴构成的平面.78o102o78o102o光轴与光轴与 o 光构成的平面叫光构成的平面叫 o 光主平面光主平面.光轴与光轴与 e 光构成的平面叫光构成的平面叫 e 光主
3、平面光主平面.5.正晶体、负晶体正晶体、负晶体e光光光轴光轴e 光的光的主平面主平面o光光光轴光轴o 光的光的主平面主平面光轴在入射面时光轴在入射面时,o,o 光主平面和光主平面和e e 光主平面重合光主平面重合,此时此时o o 光振动和光振动和e e 光光振动相互垂直。一般状况下，两个主平面夹角很小，故可认为振动相互垂直。一般状况下，两个主平面夹角很小，故可认为o o 光振光振动和动和e e 光振动仍旧相互垂直。光振动仍旧相互垂直。光轴光轴o 光光:e 光光:光轴光轴(o 光光主折射率主折射率)(e 光光主折射率主折射率)(o光光振动垂直振动垂直o 光主平面光主平面)(e 光光振动在振动在e
4、 光主平面光主平面内内)正晶体正晶体光轴光轴 光轴光轴 负晶体负晶体(垂直光轴截面垂直光轴截面)(垂直光轴截面垂直光轴截面)(平行光轴截面平行光轴截面)(平行光轴截面平行光轴截面)o光光二二.单轴晶体中的波面单轴晶体中的波面 (惠更斯作图法惠更斯作图法(vevo)方解石方解石光轴光轴2.光轴平行入射面，自然光垂直入射负晶体中光轴平行入射面，自然光垂直入射负晶体中方解石方解石光轴光轴1 1.光轴平行入射面，自然光斜入射负晶体中光轴平行入射面，自然光斜入射负晶体中光轴光轴e光光o光光e光光e光光o光光光轴光轴3.光轴平行晶体表面，自然光垂直入射光轴平行晶体表面，自然光垂直入射 此此时时，o,e 光
5、光传传播播方方向向相相同同，但但传传播播速速度度不不同同。从从晶晶体体出出射后，二者产生相位差。射后，二者产生相位差。三三.晶体偏振器晶体偏振器1.尼科耳棱镜尼科耳棱镜2.渥拉斯顿棱镜渥拉斯顿棱镜上述两种棱镜得到的偏振光上述两种棱镜得到的偏振光质量特别好，但棱镜本身价质量特别好，但棱镜本身价格很高，因而运用较少。格很高，因而运用较少。负晶体负晶体o光光o光光e光光加拿大树胶加拿大树胶光轴光轴出射出射 o 光光 e 光的相差为光的相差为3.波晶片波晶片自自然然光光垂垂直直入入射射波波晶晶片片后后，o 光光,e 光光传传播播速速度度不不同同，产生的相位不同产生的相位不同。波晶片波晶片（光轴平行于表面且厚度匀整的晶体）（光轴平行于表面且厚度匀整的晶体）波晶片波晶片分类分类波片波片半波片半波片全波片全波片