§ 17-16 光的双折射
1,寻常光和非常光
一束入射光经某些
晶体折射后可分成两束
光线的现象称为双折射。
实验表明，双折射现象中的两束折射光线
都是 线偏振光，分别称为寻常光和非常光 。
双折射现象
n1
n2
i
ro
re(各向异
性媒质 )
自然光
o光
e光
寻常光（ o光）：
遵从折射定律
ornin s i ns i n 21 ?
非常光 （ e光 ）,
一般不遵从折射定律
co n s t
r
i
e
?
s in
s in
注意,e 光折射线也不一定在入射面内。
寻常光和非常光
2,光轴 主平面
? 当光在晶体内沿某个特殊方向传播时将不发生
双折射, 该方向称为晶体的光轴 。
? 光轴是一特殊的方向,凡平行于
此方向的直线均为光轴 。
单轴晶体,只有一个光轴的晶体
双轴晶体,有两个光轴的晶体
A
B
光
轴
102°
方解石晶体
(冰洲石 )
主平面,晶体中光的传播方向与晶体光轴构成的
平面 。
o光光轴
o光的
主平面
··
··
e光
光轴
e光的
主平面
o 光垂直于主平面 e 光平行于主平面
光的主平面
晶体的主折射率,因 o,e光速率与传播方向有关, 故
3,单轴晶体的子波波阵面
o光, oo vcn ?
e光, ee vcn ? 晶体中 e光的主折射率
o 波面
e 波面
光轴
ve?t
vo?t
····
···· ·····
·····
··
vo?t
光轴
晶体中 o光的主折射率
正晶体 负晶体
正晶体, ne> no 负晶体, ne< no
子波源
vo?t
ve?t
光轴
vo?t ve?t
光轴
正晶体 (vo > ve) 负晶体 (vo < ve )
? ?
子波源
(?e< ?o) (?e>?o)
单轴晶体的子波波阵面
4,惠更斯原理在双折射现象中的应用
——— 确定波阵面的作图法
4.1 光轴平行于晶体表面, 自然光垂直入射
··
·· ··e o e o
光轴 方解石晶体
··
o,e 光在方向上虽没分开, 但速度上是分开的 。
4.2 光轴平行于晶体表面且垂直于入射面,
自然光斜入射
·· ··
方解石晶体
? 光轴
i
r0
re
o
···
·
···
·
?oΔ t
?eΔ t
e o e
cΔ t nr
oo
ci
0s i n
s i n ??
?
n
r
e
ee
ci ??
?s i n
s i n
惠更斯原理在双折射现象中的应用
4.3 光轴与晶体表面斜交，自然光垂直入射
此时 e光的波面不再与其波线垂直了。
·
··
·
··
·
o e
晶体
光轴
··
··
e
方解石
光轴
···
o e o
··
惠更斯原理在双折射现象中的应用
5,晶体偏振器械
?68
A
C N
M
?90
?68
?48
· · ·· ··
A
C N
M
e e
o
尼科耳棱镜
5,晶体偏振器械
沃拉斯顿棱镜
·1 2
方解石
方解石
· · · ··
··
o
e光轴
光轴
·
6,晶体的二向色性和偏振片
利用晶体的二向色性, 可获得线偏振光 。
····
光轴
e光
电气石光轴
某些晶体对 o光和 e光的吸收有很大差异，这叫
晶体的二向色性。
6,晶体的二向色性和偏振片
利用晶体的二向色性, 可获得线偏振光 。
····
光轴
e光
电气石光轴
某些晶体对 o光和 e光的吸收有很大差异，这叫
晶体的二向色性。