《材料显微结构分析》课程教学课件（PPT讲稿）第二章 偏光显微镜研究法 2.1 晶体光学基础

第二章 偏光显微镜研究法

第二章 偏光显微镜研究法

第一节晶体光学基础 晶体光学的基本原理是用偏光显微镜研究 物质光性的理论基础，主要涉及可见光与 晶体相互作用产生的各种光学现象。 可见光也属于一种电磁波，其振动方向和 传播方向相互垂直。各种电磁波间以一定 的波长范围相互区别，可见光的波长范围 为390≈770nm

第一节 晶体光学基础 ➢ 晶体光学的基本原理是用偏光显微镜研究 物质光性的理论基础，主要涉及可见光与 晶体相互作用产生的各种光学现象。 ➢ 可见光也属于一种电磁波，其振动方向和 传播方向相互垂直。各种电磁波间以一定 的波长范围相互区别，可见光的波长范围 为390~770nm

ELECTROMAGNETIC SPECTRUM 109 Cosmic 10-4 Gamma X-Rays 400 109 Ultra Violet WhlteNIsIble 500 104 Infra Red Micro Waves 600 109 Radio Waves 700 1012 Long Electric 1018 Waves

>2.1.1可见光的概念 光（自然光或偏光）从一种介质传播至另一 介质时，在两介质的分界面上将产生反射和 折射现象。反射现象遵循反射规律，另作介 绍；本节就折射现象做一简介： 界面一

➢ 2.1.1 可见光的概念 光（自然光或偏光）从一种介质传播至另一 介质时，在两介质的分界面上将产生反射和 折射现象。反射现象遵循反射规律，另作介 绍；本节就折射现象做一简介：

1)光的折射 Incident Normal Reflected ray ray Incident Reflected ray ray Air Glass Refracted B ray Refracted ray

1） 光的折射

>折射率： >光在介质中传播的速度因介质的组成及结 构的不同而发生变化，即光在不同的介质 中传播的速度不同。光速的变化取决于光 通过介质的性质。光从第一种介质进入第 二种介质时，其速度变化的比率，叫做介 质Ⅱ对于介质I的折射率，用下式表示： V1W2n2-1

➢ 折射率： ➢ 光在介质中传播的速度因介质的组成及结 构的不同而发生变化，即光在不同的介质 中传播的速度不同。光速的变化取决于光 通过介质的性质。光从第一种介质进入第 二种介质时，其速度变化的比率，叫做介 质Ⅱ对于介质Ⅰ的折射率，用下式表示： V1 /V2=n2-1

V1W2=n2-1 >式中，V一光在第一种介质中的速度； V2一光在第二种介质中的速度； n2-1一介质Ⅱ对介质I的折射率。 此种折射率叫相对折射率。如把真空作为 第一种介质，则任何物质对于真空的折射 率叫做绝对折射率。空气的绝对折射率为 1.0003,此值与真空的折射率1相差很小， 所以通常把空气的折射率当作1。实际测试 时都是与空气相比的

➢ V1 /V2=n2-1 ➢ 式中，V1—光在第一种介质中的速度； ➢ V2—光在第二种介质中的速度； ➢ n2-1—介质Ⅱ对介质Ⅰ的折射率。 ➢ 此种折射率叫相对折射率。如把真空作为 第一种介质，则任何物质对于真空的折射 率叫做绝对折射率。空气的绝对折射率为 1.0003，此值与真空的折射率1相差很小， 所以通常把空气的折射率当作1。实际测试 时都是与空气相比的

如把光在空气中的速度作为Vo,在某种介质 中的速度作为V,则该介质的绝对折射率为 n=VoN1 > 式中V为常数，所以对于任何一种物质， 折射率都与速度成反比。即传播速度越大 (快)，折射率越小；传播速度越小 (慢)，折射率越大

➢ 如把光在空气中的速度作为V0，在某种介质 中的速度作为V1,则该介质的绝对折射率为 n1=V0 /V1 ➢ 式中V0为常数，所以对于任何一种物质， 折射率都与速度成反比。即传播速度越大 （ 快 ） ， 折射率越小；传播速度越小 （慢），折射率越大

~根据相对折射率的定义，介质Ⅱ对于介质 I的折射率n2.1,是光在两种介质中速度之比 V1W2=n2-1 > n2/n1=n2-1 即，介质Ⅱ对介质I相对折射率，等于介质 Ⅱ与介质I绝对折射率之比

➢ 根据相对折射率的定义，介质Ⅱ对于介质 Ⅰ的折射率n2-1 ,是光在两种介质中速度之比 ➢ V1 /V2=n 2-1 ➢ n2 /n1=n 2-1 ➢ 即, 介质Ⅱ对介质Ⅰ相对折射率，等于介质 Ⅱ与介质Ⅰ绝对折射率之比

>折射率与入射角、折射角的关系 >光从一种介质进入另一种介质时发生折射， 入射光与界面法线的夹角叫做入射角，以 表示。折射线与法线的夹角叫做折射角， 以表示。入射角正弦与折射角正弦之比即 为介质的折射率 n=sini/sinr

➢ 折射率与入射角、折射角的关系 ➢ 光从一种介质进入另一种介质时发生折射， 入射光与界面法线的夹角叫做入射角，以i 表示。折射线与法线的夹角叫做折射角， 以r表示。入射角正弦与折射角正弦之比即 为介质的折射率 ➢ n=sini/sinr