3.2双折射偏振棱镜ppt课件

1、 当一束自然光穿过双折射晶体各向异性介当一束自然光穿过双折射晶体各向异性介质时，分成两束偏振光。这种现象称质时，分成两束偏振光。这种现象称例如：白纸上涂一个黑点，将例如：白纸上涂一个黑点，将方解石放在纸上，可观察到两方解石放在纸上，可观察到两个黑点，旋转方解石，一个黑个黑点，旋转方解石，一个黑点不动，另一个黑点旋转。点不动，另一个黑点旋转。天然的方解石晶体是双折射晶体天然的方解石晶体是双折射晶体当方解石晶体旋转时，当方解石晶体旋转时，另一个像围绕第一个像旋转。另一个像围绕第一个像旋转。一个像不动，一个像不动，光光光光双双折折射射方解石方解石 晶体晶体 o光的像e光的像光的像光光光光双双折折射射

2、方解石方解石 晶体晶体继续旋转方解石晶体：继续旋转方解石晶体：光光光光双双折折射射方解石方解石 晶体晶体继续旋转方解石晶体：继续旋转方解石晶体：光光光光双双折折射射方解石方解石 晶体晶体继续旋转方解石晶体：继续旋转方解石晶体：光光光光双双折折射射方解石方解石 晶体晶体继续旋转方解石晶体：继续旋转方解石晶体：1.寻常光 - o光(2)(2)沿各方向的光的传播速度相同，沿各方向的光的传播速度相同，各向折射率各向折射率 no no 一样，为线偏振光。一样，为线偏振光。光e光o2.非常光 - e光(2)(2)沿各方向的光的传播速度不相同，各沿各方向的光的传播速度不相同，各向折射率向折射率 ne ne

3、不相同，也为线偏振光。不相同，也为线偏振光。orninsinsin21 (1)(1)服从折射定律服从折射定律(1)(1)不服从折射定律折射不服从折射定律折射光线一般不在入射面内）光线一般不在入射面内）.constsinsin eri单轴晶体：单轴晶体：具有一个光轴的晶具有一个光轴的晶体体方解石、石英等方解石、石英等双轴晶体：双轴晶体：具有两个光轴的具有两个光轴的晶体晶体云母、硫黄等。云母、硫黄等。3.光轴：光轴： 晶体内的一个特殊方向。此方向上，晶体内的一个特殊方向。此方向上，o光和光和 e 光等速，折射率相等，无双折射现象。光等速，折射率相等，无双折射现象。o波面：波面：球面波球面波e波面：

4、波面：椭球面椭球面如：石英、冰如：石英、冰如：方解石、红宝石如：方解石、红宝石4.正晶体正晶体,负晶体负晶体. 晶体内晶体内o光和光和e 光的波面光的波面ne none ne nono no no ，ne ne 称为称为晶体的主折射率晶体的主折射率evcneoocnv 1.主平面: 晶体内任一光线和光轴所决定的晶体内任一光线和光轴所决定的平面为此光线的主平面。平面为此光线的主平面。 o 光、e 光都有各自的主平面。o光：光： vot光轴光轴光主平面OE0e光：光：光轴光轴vetvot光主平面eEe/ 只有光轴在入射面内时，只有光轴在入射面内时， o o 光、光、e e 光主平光主平面重合，和入

5、射面也重合。面重合，和入射面也重合。 o o 光垂直光垂直e e 光。光。光o光e光轴光轴71方解石方解石光轴光o光eAB(1)(1)光轴光轴(2)(2)自然光垂直入射；光自然光垂直入射；光轴平行晶体表面，产轴平行晶体表面，产生双折射。生双折射。 o o 光、光、e e 光方向不变。光方向不变。(3)(3)光轴与晶体表面斜交，自然光垂直入射光轴与晶体表面斜交，自然光垂直入射 e方解石方解石光光轴轴o此时此时e e光的波面不再与其波射线垂直了。光的波面不再与其波射线垂直了。ooee晶体晶体光光轴轴这正是前面演示的情形。这正是前面演示的情形。注意：注意：例例. ABCD . ABCD 为一块方解石

6、的一个截面，光轴方向在屏为一块方解石的一个截面，光轴方向在屏幕面内且与幕面内且与AB AB 成一锐角成一锐角q ,q ,如下图如下图. .一束平行的单色一束平行的单色自然光垂直于自然光垂直于 AB AB 端面入射端面入射. .在方解石内折射分解为在方解石内折射分解为 o o 光和光和 e e 光光, o , o 光和光和 e e 光的光的 : :光轴ABCD(A) 传播方向相同,光矢量的振动方向互相垂直. (D) 传播方向不相同,光矢量的振动方向不互相垂直.(C) 传播方向不相同,光矢量的振动方向互相垂直.(B) 传播方向相同,光矢量的振动方向不互相垂直. C 光轴ABCD光o光e 单一的方解

7、石晶体产生的单一的方解石晶体产生的o o、e e偏振光靠得很偏振光靠得很近，尼克尔棱镜可使两束光分得较开。近，尼克尔棱镜可使两束光分得较开。加工后将两块方解石加工后将两块方解石用加拿大胶粘合起来，用加拿大胶粘合起来，904868光轴光轴加拿大胶加拿大胶658.1on468.1en55.1n光e光o(1).(1).利用光双折射现象利用光双折射现象对于对于o o光光nno658.1on468.1en55.1n产生全反射产生全反射对于对于e e光光nne可以透过，则获得偏可以透过，则获得偏振光。尼克尔棱镜比较贵。多用于高级振光。尼克尔棱镜比较贵。多用于高级光学实验。光学实验。904868光轴光轴加拿

8、大胶加拿大胶光e光o(2).(2).利用布儒斯特定律利用布儒斯特定律(3).(3).二向色性二向色性晶体对互相垂直的两个光振动有选择地吸收。晶体对互相垂直的两个光振动有选择地吸收。例如：电气石吸收异常光线的性能强。例如：电气石吸收异常光线的性能强。 以以i0i0入射时：反射光是线偏振光，入射时：反射光是线偏振光，E E垂直于入垂直于入射面。此玻璃堆的透射光是线偏振光，射面。此玻璃堆的透射光是线偏振光，E E在入射在入射面内。面内。 三种方法的对比三种方法的对比使用方便程度、线偏振光的质量好坏、价格。使用方便程度、线偏振光的质量好坏、价格。 用人工的方法使某些非晶体物质呈现用人工的方法使某些非晶体物质呈现双折射现象。双折射现象。1.