《普通物理学》课程教学资源（PPT课件）第十二章 几何光学 12-15 光的双折射

*§12-15光的双折射 屏幕 双折射晶体 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。 让意不意适回退块

上页 下页 返回 退出 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。 *§12-15 光的双折射

一、寻常光和非寻常光 寻常光（o光)： 自然光 遵从折射定律 n n sini=n sinr 2 (各向异 性媒质) e光 非常光(e光)： 0光 一般不遵从折射定律 sinz const sinre 注意：e光折射线也不一定在入射面内。 让美觉返司退此

上页 下页 返回 退出 n1 n2 i ro r (各向异 e 性媒质) 自然光 o光 e光 寻常光（o光）： 遵从折射定律 1 2 o n i n r sin sin = 非常光（e光）: 一般不遵从折射定律 e sin cons sin i t r ¹ 注意：e光折射线也不一定在入射面内。 一、寻常光和非寻常光

二、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。 1102。 ·光轴是一特殊的方向，凡平行于 此方向的直线均为光轴。 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。 方解石晶体 (冰洲石)

上页 下页 返回 退出 • 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) 二、光轴 主平面

主平面：晶体中光的传播方向与晶体光轴构成的 平面。 0光的 e光的 主平面 主平面 0光 e光 光轴 光轴 0光垂直于主平面 e光平行于主平面 让美下觉返同速

上页 下页 返回 退出 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

三、单独晶体的子波阵面 光轴} o波面 光轴U,△t U,△t u△t e波面 正晶体 负晶体 晶体的主折射率：因o、e光速率与传播方向有关，故 0光：n。=Cy。 晶体中o光的主折射率 e光：n。=Cve 晶体中e光的主折射率 上意齐意返回退此

上页 下页 返回 退出 晶体的主折射率:因o、e光速率与传播方向有关，故 o光: o o n c v = e光: e e n c v = 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 三、单独晶体的子波阵面

正晶体：ne>n。 负晶体：neVo) 光轴 光轴 v△t y△t y△t △t 子波源 正晶体(y>) 负晶体(y。<) 让美觉返司退

上页 下页 返回 退出 正晶体: ne> no 负晶体: ne ve ) 负晶体(vo vo )

四、惠更斯原理在双折射现象中的应用 确定波阵面的作图法 光轴平行于晶体表面，自然光垂直入射 光轴 方解石晶体 e o、e光在方向上虽没分开，但速度上是分开的。 让贰下觉返回退

上页 下页 返回 退出 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。 四、惠更斯原理在双折射现象中的应用 ——确定波阵面的作图法

光轴平行于晶体表面且垂直于入射面，自然光斜入射 sin i 二no sinr。 ● 光轴 方解石晶体 sini 二ne sinre Ve 让美下觉返司速此

上页 下页 返回 退出 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 ro re o · · · · · · · · voΔt veΔt e o e cΔt o o o sin sin i c n r v = = e e e sin sin i c n r v = =

光轴与晶体表面斜交，自然光垂直入射 晶体 光轴 光轴 方解石 。 此时e光的波面不再与其波线垂直了

上页 下页 返回 退出 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 · ·

五、晶体的二向色性和偏振片 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。 利用晶体的二向色性，可获得线偏振光。 e光 光轴 电气石 光轴 让美下觉返同速

上页 下页 返回 退出 利用晶体的二向色性，可获得线偏振光。 ···· 光轴 e光 光轴 电气石 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。 五、晶体的二向色性和偏振片