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1、1.一束入射光在各向異性介質(zhì)中折射為兩束光的現(xiàn)象稱為雙折射現(xiàn)象。方解石（CaCO3）雙折射現(xiàn)象晶體的雙折射doublerefractionoflightinCrystals象折射現(xiàn)雙折射現(xiàn)雙折射現(xiàn)象晶體的雙折射現(xiàn)象方解石晶體CaCO3紙面方解石晶體實物照片用眼睛觀看發(fā)光點，會看到兩個像點，透過方解石晶體，紙面上的字成了的雙字光通過雙折射晶體4尋常光線(ordinaryrays)服從折射定律的光線(extraordinrayrays)非常光線不服從折射定律的光線（一般情況，非常光不在入射面內(nèi)）5實驗證明：O
2、光和光均為偏振光.ACBoeDeo6產(chǎn)生雙折射的原因O光波陣面光波陣面光軸尋常光線在晶體中各方向上傳播速度相同.常量雙折射反映的是晶體內(nèi)各方向上同種光的傳播速度不同。7O光波陣面光波陣面光軸非常光線晶體中各方向上傳播速度不同,隨方向改變而改變.為主折射率8方解石晶體光軸在方解石這類晶體中存在一個特殊的方向，當光線沿這一方向傳播時不發(fā)生雙折射現(xiàn)象.只有一個速度。光軸AB光軸9光軸主截面當光在一晶體表面入射時，此表面的法線與光軸所成的平面.當入射面（入射光線與入射點處法線的組成的面）是主截面時，O光的振動垂直
3、主截面；e光的振動平行于主截面.光軸光光END10雙折射晶體的作用類似于兩個透振方向互相垂直的起偏器。自然光入射，光強為I，在晶體內(nèi)部，o光和e光光強相等。線偏振光垂直入射發(fā)生雙折射12討論：當晶體繞入射光方向旋轉(zhuǎn)時，兩束光的相對光強不斷變化o光強度最大e光完全消失o光完全消失e光強度最大擴大入射光束使兩束光相互重疊，由于無論晶體怎樣轉(zhuǎn)動，重疊部分光強度不變晶體光學概論晶體各向異性及介電張量1.晶體的各向異性:不同的方向上具有不同物理性質(zhì)。晶體的雙折射現(xiàn)象表示晶體在光學上是各向異性的，即它對不同方向的光振
4、動表現(xiàn)出不同性質(zhì)在周期性結(jié)構(gòu)中，不同方向上原子或分子的排列情況是不同的，因而反映出物理性質(zhì)具有異向性。均勻性及各向異性2晶體的介電張量(Thedielectrictensor)張量的基礎(chǔ)知識：零階張量(標量Scalar):如果一個物理量在坐標移動時數(shù)值不變則稱為標量(T,m,…)例如：標量衍射理論基爾霍夫衍射積分將電場E看做標量。P153一階張量(矢量vector)：如果一個物理量由三個數(shù)表示，而且在坐標移動時如同坐標一樣變換，則此物理量稱為矢量…二階張量(Matrix):如果一個物理量由九個數(shù)表示，而且
5、變換關(guān)系為則稱此量為二階張量n階張量:（Tensor)如果一個物理量由3n個數(shù)表示且滿足變換關(guān)系：則稱此量為n階張量。3.晶體的光學各向異性及其描述1、物質(zhì)方程一、折射率橢球1、折射率橢球方程2、折射率橢球的性質(zhì)a.任意一條矢徑的方向表示光波D矢量的一個方向；r=ndb.平面與橢球的截面為橢圓。由原點o作平行于k0的直線op，再過o作一平面與op垂直，該平面與橢球的截面為一橢圓。橢圓的長軸，短軸方向即對應于k0的兩個允許存在的光波D矢量方向，其長度分別等于兩個光波的折射率。3、物理意義表征了對應某一波長的
6、晶體主折射率在橢球空間各個方向上全部取值分布的幾何圖形。橢球的三個半軸長分別等于三個主介電常數(shù)的平方根，其方向分別與介電主軸方向一致。也稱為（r,d）曲面。只要給定晶體，知道晶體的主介電張量，就可以做出相應的折射率橢球，并且確定波法線矢量k0等物理量方向。4、各種晶體的折射率橢球單軸晶體雙軸晶體正負單軸晶體折射率方程為：正單軸晶體負單軸晶體雙軸晶體截面方程三個主軸截面上的截線如右圖所示下圖為折射率曲面在三個主軸截面上的截線。光在晶體中的傳播方向根據(jù)o光、e光的特點，利用惠更斯原理可作出o、e光在晶體中的傳
7、播方向。一、單軸晶體內(nèi)o、e光的傳播方向1、斜入射：光軸，在入射面內(nèi)，兩主截面重合ADBvotOEOe注意：由于光軸在入射面內(nèi)（此處是紙面），兩主截面重合，所以，兩光均在入射面內(nèi)，O光光矢量垂直于入射面，e光光矢量平行于入射面。若光軸不在入射面內(nèi)時，兩主截面不再重合，E點已不在入射面內(nèi)，e光也不再不在入射面內(nèi)。當入射方向與光軸平行時，e光將與入射線在法線同側(cè)。如右圖示。以平行光束入射到負晶體上為例votOeDABOEvetvet2、垂直入射時：①光軸垂直于晶體表面且平行于入射面②光軸平行于晶體表面且垂直于
8、入射面③光軸平行于晶體表面且平行于入射面votvotABWO，WeO,eO,eo、e光速度相同，方向相同，不發(fā)生雙折射?！瘛瘛瘛馎BvotvotvetvetWoWeoeoeo、e光方向相同，但光速不同，直觀上不分開，要發(fā)生雙折射。ABvotvotWoWeo、e光方向相同，但速度不同，直觀上不分開，要發(fā)生雙折射。oeoeo光和e光通過波片時的光程差(Opticalpathdifference)與位相差(Phasedifferen
