[理學(xué)]光學(xué)第五章-文庫(kù)吧資料
2025-01-25 13:23本頁(yè)面
【正文】 表面平行的單軸晶體，光軸與晶體表面平行， o光和 e 光沿同一方向傳播，此晶片叫做 波片 。 方解石 no ＞ ne ，光從棱鏡 1進(jìn)入棱鏡 2時(shí)， o光變 e光(光密 → 光疏 )， e光變 o光 (光疏 → 光密 )，前者折射角＞入射角，后者折射角＜入射角，二者分開(kāi)。 42 解：由折射定律計(jì)算全反射臨界角： r c s in ??oi光在棱鏡表面的折射角： oo ???? oii相應(yīng)的最大入射角： ooo )6890( ????? iMSS o)s ina r c s in ( ???? ?ini oSM平行于 BC39。 當(dāng)自然光從入射面入射后， o光和 e光到達(dá)樹(shù)膠層，樹(shù)膠的折射率為 ，入射角大于全反射的臨界角， o光在樹(shù)膠層全反射，而 e光則不能全反射直前透過(guò) MN面，成為高質(zhì)量的偏振光。 oe ?? ?39 167。 2. o光和 e光在光軸方向傳播速度相同，故子波面在光軸方向相切，而在垂直于光軸的方向上速度相差最大。 o?o 光只有一個(gè)光速 ，一個(gè)折射率 no ： o?oo ?/? 由于 e 光沿各方向傳播的速度不同，而且一般來(lái)說(shuō)不遵從折射定律，故無(wú)折射率可言。 o 光和 e 光沿同一方向傳播，由于速度不等，所以波面不重合，到達(dá)同一位置時(shí)，兩者有一定的相位差。 o 光和 e 光沿同一方向傳播，由于速度不等，所以波面不重合，到達(dá)同一位置時(shí)，兩者有一定的相位差。 33 垂直入射 （以負(fù)晶體為例） a . 光軸垂直于晶體表面并平行于入射面 光沿著光軸傳播，兩束光非但不分開(kāi)，而且傳播速度也相等，即不發(fā)生雙折射。 55 光在晶體中的傳播方向 ★ 單軸晶體內(nèi) o 光和 e 光的傳播方向 斜入射， 光軸在入射面內(nèi)與晶體表面成一傾角 e 光 o 光 32 o光和 e光分別沿 AO和 AE的方向傳播， o光的傳播方向垂直于它的波面 DO， e光的傳播方向不垂直于它的波面 DE。 負(fù)晶體： e 光速度在除光軸外的任何方向上都比 o 光大。 o?各向傳播的 e光其振動(dòng)方向與光軸夾角不同，光速也不同，平行光軸方向光速為 ，垂直光軸方向光速為 ，點(diǎn)波源波面為旋轉(zhuǎn)橢球面。 雙折射的實(shí)質(zhì)是 o 光和 e 光在晶體中的傳播速度不同，為什么 o 光和 e 光在晶體中的傳播速度不同呢？ 29 光矢量振動(dòng)方向與晶體光軸的夾角不同，光的傳播速度也不同。 54 光在晶體中的波面 對(duì)雙折射的解釋首先是惠更斯提出的，假設(shè)：在晶體中從同一點(diǎn)發(fā)出的 o 光和 e 光的波面不同， o 光的波面是球面， e 光的波面是旋轉(zhuǎn)橢球面。 解：自然光垂直入射到第一塊晶體后，被分解為 o 光和 e 光，它們的傳播方向不同，但出射后仍垂直于晶體表面，為兩束線(xiàn)偏振光，強(qiáng)度為： Ie = Io = I /2 α=30?， 這兩束光經(jīng)過(guò)第二塊晶體后，又分別被分解為 o 光和 e 光，即透射光有四束。 26 例 1：強(qiáng)度為 I 的自然光，垂直入射到方解石晶體上后又垂直入射到另一塊完全相同的晶體上。 θ = 90? θ = 0? e 光強(qiáng)度最大， o 光完全消失。 24 OO’表示晶體的主截面與紙面的交線(xiàn)，AA’表示垂直入射的線(xiàn)偏振光的振動(dòng)面與紙面的交線(xiàn)， θ為振動(dòng)面與主截面的夾角， o光的振動(dòng)面垂直于主截面， e光的振動(dòng)面平行于主截面，則 o光和 e光的振幅分別為： ?AOA?O??? c o s s in AAAA eo ??相對(duì)光強(qiáng)： ?2t a n/ ?eo IIo 光和 e 光的相對(duì)光強(qiáng) 隨 θ角的改變而改變，當(dāng)晶體以入射光傳播方向?yàn)檩S旋轉(zhuǎn)時(shí)，兩光的相對(duì)光強(qiáng)就不斷變化。 當(dāng)光的入射面為主截面時(shí)， o 光和 e 光的主平面都在主截面內(nèi)，此情形下 o 光與 e 光的振動(dòng)方向相互垂直。 o光， e光的主平面可能重合，也可能不重合。 21 主平面： 晶體中某條光線(xiàn)與晶體光軸構(gòu)成的平面。在 A、 B處，三個(gè)面均以鈍角相交。 20 ★ 光軸、主平面與主截面 當(dāng)光在晶體內(nèi)沿某個(gè) 特殊方向 傳播時(shí)不發(fā)生雙折射，該方向稱(chēng)為晶體的 光軸 。 一束自然光入射到 各向異性 的媒質(zhì)中分成 兩束線(xiàn)偏振的折射光的現(xiàn)象稱(chēng)為 雙折射 。 53 光通過(guò)單軸晶體時(shí)的雙折射現(xiàn)象 ★ 雙折射現(xiàn)象 晶體內(nèi)原子按一定規(guī)律排列，使晶體在不同方向上結(jié)構(gòu)不同、性質(zhì)不同。 如何利用折射獲得線(xiàn)偏振光？ —— 多次折射 17 在經(jīng)過(guò) n 片平行透明介質(zhì)片， 2n 次折射后： 1)2( 2 pnp AA ?平行分量的振幅 垂直分量的振幅 221)2( 2 2s in iAA nsns ? n 值很大時(shí)， ，自然光入射到透明介質(zhì)堆上時(shí)，透射光幾乎是線(xiàn)偏振光，它的電矢量平行于入射面。 21)1( 2 ta n iAA pp ?當(dāng)這束光經(jīng)介質(zhì)下表面第二次折射后，其中平行分量變?yōu)椋? 12)1( 2)2( 2 c o t ppp AiAA ?? 這表示光以布儒斯特角入射到一片透明介質(zhì)時(shí)，在沒(méi)有吸收的情況下，透射光中電矢量的平行分量等于入射光中電矢量的平行分量，即 平行分量 100%透射 。 i10 — 布儒斯特角 , 也叫起偏角。 13 偏振度： m i nm a xm i nm a xIIIIP???自然光也稱(chēng)為 (完全 )非偏振光 (P=0) 部分偏振光可看作是自然光和 線(xiàn) 偏振光的疊加 (0＜ P＜ 1)。入射光振幅Ap As1，反射光振幅 1s1 AA p ?? 、)c os ()c os ()t a n ()t a n (212111212111
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