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现代材料测试技术;第五章 晶体光学基础;5.1光的基本性质;5.1光的基本性质;自然光—一切普通光源所发出的光。
特点:在垂直于光波传播方向的平面内,各方向上都有等幅的光振动,其振动面是瞬息万变的,有无数个。;5.2自然光和偏振光;;;当入射光由疏介质射入密介质时,i>r,即折射线靠近法线;
当入射光由密介质射入疏介质时,i<r,即折射线离开法线方向折射。增大入射角i,折射角r也随之增大,当r=90°时,光线不再进入折射介质中,此时的入射角称为全反射角(或临界角,用φ表示),当入射角大于临界角时,即产生全
反射。;设:疏介质折射率——n;
密介质折射率——N;
由折射定律:
sin φ/sin 90°=n/N n = Nsinφ
当N已知时,由全反射原理可求出另一介质的折射率n。
阿贝折光仪;5.3 光的折射与全反射;5.4光在晶体中的传播;5.4光在晶体中的传播;5.4光在晶体中的传播;2.1晶体光学基础2.1.5光率体;2.1晶体光学基础2.1.5光率体;4、一轴晶光率体
(1)形态——旋转椭球体,旋转轴为光轴(晶体的c轴),并且有正负之分。; (2)举例:
a、石英:
光沿c轴方向入射,不发生双折射,⊥c轴切片的折射率:No= 1.544,为圆切面;
光波垂直c 轴入射,发生双折射,产生二条振动方向相互垂直的偏光,‖c轴切片上,测得折射率No=1.544,Ne=1.553。为椭圆切面。
垂直c轴的入射光可有无数条,均可得到相同的椭圆切面,将它们联系起来,可得到石英的光率体。;;过光率体中心垂直入射光作切面(⊥OA除外),为一椭圆切面。
椭圆的长短半径方向为光波振动方向;
半径的长度为相应折射率的大小;
二半径之差为相应双折射率值。;5.5光率体;;;5.5光率体;1.1晶体光学基础1.1.5光率体; 当光波沿b轴方向入射,发生双折射,其一偏光振动方向平行c轴,折射率为Nm=1.680,另一偏光振动方向平行a轴,折射率为Ng=1.715,由此可得⊥b轴的椭圆切面.; 将三个椭圆切面按它们在空间的不同方位联系起来,即得到镁橄榄石的光率体——三轴椭球体。
;5.5光率体;b.光轴面和光轴角
光轴面——包含二根光轴的平面(与NgNp主轴面一致,以AP 表示)。⊥AP方向称为光学法线(即Nm方向)??
光轴角——二根光轴之间的夹角(锐角以2V表示,钝角以2E表示)。锐角的平分线称为锐角等分线,以Bxa表示;
钝角的平分线称为钝角等分线,以Bxo表示。;5.5光率体;d.光轴角计算:
(+) tgV=[(Nm-Np)/(Ng-Nm)]1/2
(-) tgV=[(Ng-Nm)/(Nm-Np)]1/2;5.5光率体;d.⊥Bxo的切面:为一椭圆,有双折射现象,折射率分别为Ng和Nm (正光性),双折射率为Ng-Nm;
e.斜交切面:(既不垂直主轴。也不垂直光轴的切面)
①半任意切面:(垂直主轴面NgNp、NmNp、NgNm的切面):
这类切面的椭圆半径中有一个为主轴Nm、Ng或Np,另一半径为Ng′或Np′。
②任意斜交切面:其椭圆长短半径分别为Ng′和Np′。;5.6光率体在晶体中的位置——光性方位;5.6光率体在晶体中的位置——光性方位;5.6光率体在晶体中的位置——光性方位;5.6光率体在晶体中的位置——光性方位
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