§ 17-18 人为双折射
以人为（外界）条件使某些非晶体变成各向
异性，从而显示出双折射性质，称 人为双折射 。
1,光弹性效应
应力 → 各向异性 → ? 各向不同 → n 各向不同
S
Fknn
oe ??
P1 P2?
··
d
S
干涉有机玻璃
c
F
F
在一定应力范围内：
?? ????? ????????? SFdknnd oe 22
各处 不同 → 各处 不同 → 出现干涉条纹SF ??
变 → 变 → 干涉情况变 。S
F ??
光弹性效应
经 人为双折射产生的 e光与 o光的位相差为
光测弹性学：利用光弹性效应来研究应力分布的方法。
光弹性效应
2,电光效应
各向同性介质在外电场作用下变
为各向异性而产生双折射，称为克尔
效应；各向异性介质在外电场作用下
要改变原有的双折射性质，称为 泡克
尔斯效应； 这两种现象都称为电光效
应，也叫电致双折射效应。
（ 1） 克尔效应 (1875年 )
? 不加电场 → 液体各向同性 → P2无透射光
? 加电场 → 液体呈单轴双折射晶体性质, 其
E?光轴平行于外电场 ? P2有透射光
l
+
-
45? 45?P1 P2
克尔盒 d
电光效应
02 ?? kl Ennl oe ??? —— 二次电光效应
其中 E — 电场强度, k — 克尔常数 。
克尔效应引起的 e光与 o光的 相位差为：
d
kVllnn
oek 2
2 2
???
?? ????
?? ?? k当 时，克尔盒相当于一个半波片，
P2透光最强 。
克尔效应引起 的 e光与 o光的光程差为：
电光效应
若 l = 3cm,d = 0.8cm,入射光为 λ = 600nm的黄
光, 则可得发生 ?? k=? 时的电压为：
2218 V/m1044.1 ???k
V102 4??V
?克尔盒的应用, 高速电光开关, 电光调制器 。
硝基苯溶液的克尔常数为
?克尔盒的缺点, 所用液体常有剧毒，易爆炸。
电光效应
(2) 泡克尔斯效应 (1893年 )
。
泡克尔斯盒
电光晶体
+。 -
P1 P2K K?
· ·
? 不加电场 → P2 无透射光
? 加电场 → 晶体变双轴晶体 → 原光轴方向附
加了双折射效应 → P2 有透射光。
电光效应
泡克尔斯效应引起的相位差：
rVn op 32??? ?? —— 线性电光效应
其中 no— o 光在晶体中的折射率；
V — 电压；
r — 电光常数 。
? 应用, 电光开关、电光调制器。
如军用固体激光测距机。
? 优点,响应时间短，外加电压低，克尔效应的
十分之一。
电光效应
佛克脱效应：发生于蒸汽中
科顿 -穆顿效应：发生于液体中
20 Hcnn oe ???
?o— 光在真空中的波长；
H— 磁场强度；
C— 常数 。
3,磁致双折射效应
在外磁场作用下，某些非晶体也会显示出双
折射性质，称 人为磁致双折射效应 。
电光效应
佛克脱效应：发生于蒸汽中
科顿 -穆顿效应：发生于液体中
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?o— 光在真空中的波长；
H— 磁场强度；
C— 常数 。
3,磁致双折射效应
在外磁场作用下，某些非晶体也会显示出双
折射性质，称 人为磁致双折射效应 。
电光效应
以人为（外界）条件使某些非晶体变成各向
异性，从而显示出双折射性质，称 人为双折射 。
1,光弹性效应
应力 → 各向异性 → ? 各向不同 → n 各向不同
S
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P1 P2?
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干涉有机玻璃
c
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在一定应力范围内：
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各处 不同 → 各处 不同 → 出现干涉条纹SF ??
变 → 变 → 干涉情况变 。S
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光弹性效应
经 人为双折射产生的 e光与 o光的位相差为
光测弹性学：利用光弹性效应来研究应力分布的方法。
光弹性效应
2,电光效应
各向同性介质在外电场作用下变
为各向异性而产生双折射，称为克尔
效应；各向异性介质在外电场作用下
要改变原有的双折射性质，称为 泡克
尔斯效应； 这两种现象都称为电光效
应，也叫电致双折射效应。
（ 1） 克尔效应 (1875年 )
? 不加电场 → 液体各向同性 → P2无透射光
? 加电场 → 液体呈单轴双折射晶体性质, 其
E?光轴平行于外电场 ? P2有透射光
l
+
-
45? 45?P1 P2
克尔盒 d
电光效应
02 ?? kl Ennl oe ??? —— 二次电光效应
其中 E — 电场强度, k — 克尔常数 。
克尔效应引起的 e光与 o光的 相位差为：
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?? ?? k当 时，克尔盒相当于一个半波片，
P2透光最强 。
克尔效应引起 的 e光与 o光的光程差为：
电光效应
若 l = 3cm,d = 0.8cm,入射光为 λ = 600nm的黄
光, 则可得发生 ?? k=? 时的电压为：
2218 V/m1044.1 ???k
V102 4??V
?克尔盒的应用, 高速电光开关, 电光调制器 。
硝基苯溶液的克尔常数为
?克尔盒的缺点, 所用液体常有剧毒，易爆炸。
电光效应
(2) 泡克尔斯效应 (1893年 )
。
泡克尔斯盒
电光晶体
+。 -
P1 P2K K?
· ·
? 不加电场 → P2 无透射光
? 加电场 → 晶体变双轴晶体 → 原光轴方向附
加了双折射效应 → P2 有透射光。
电光效应
泡克尔斯效应引起的相位差：
rVn op 32??? ?? —— 线性电光效应
其中 no— o 光在晶体中的折射率；
V — 电压；
r — 电光常数 。
? 应用, 电光开关、电光调制器。
如军用固体激光测距机。
? 优点,响应时间短，外加电压低，克尔效应的
十分之一。
电光效应
佛克脱效应：发生于蒸汽中
科顿 -穆顿效应：发生于液体中
20 Hcnn oe ???
?o— 光在真空中的波长；
H— 磁场强度；
C— 常数 。
3,磁致双折射效应
在外磁场作用下，某些非晶体也会显示出双
折射性质，称 人为磁致双折射效应 。
电光效应
佛克脱效应：发生于蒸汽中
科顿 -穆顿效应：发生于液体中
20 Hcnn oe ???
?o— 光在真空中的波长；
H— 磁场强度；
C— 常数 。
3,磁致双折射效应
在外磁场作用下，某些非晶体也会显示出双
折射性质，称 人为磁致双折射效应 。
电光效应
