固体光学-晶体光学3.ppt

晶体光学(三)第一部分:一、光在晶体中的传播二、光在双轴晶体中的传播三、晶体的偏振光干涉四、晶体的旋光特性像蒸雍律餐往撕煮看邪包搐叮骗隅酝停狮氢剐吐尺忽澈腰园建额王恬丝瓶固体光学-晶体光学3固体光学-晶体光学3一、光在单轴晶体中的传播1、正交入射到单轴晶体界面一平行光束正交入射到晶体界面,波法线关系满足折射和反射定律,对于单轴晶有:正交入射,入射角i=o,则单轴晶中双折射线偏振光的两个折射角o=e=o。此时,振动方向相互垂直的这两个线偏振光波都沿垂直界面的同一方向在晶体中传播,称为具有共同波法线的二线偏振光。这是正交入射的主要特点。噎沼媒列科毋妇尊沽潭魔俏奉姥囤喜薛譬突辣装赶榜更唬矿艳熟铺洁峪疥固体光学-晶体光学3固体光学-晶体光学3(1)正交入射含圆截面的界面情况指垂直光轴的晶体界面截光率体得到的中心截面是—个圆截面*其半径为n。平行光束的波法线及沿光轴方向正交入射到单轴晶体界面上,在晶体中光波法线仍垂直界面传播。光波的振动方向无论是平行于圆截面的哪一个半径,折射率均为no,不发生双折射现象。若一平行的自然光入射,则晶体中仍是平行的自然光束;若入射光波为一束线偏振光,则晶体中折射光波仍保持原来的振动方向沿垂直晶体界面的光轴方向传播。戎耶亡耳沼沽药每人弓滚讲篱呕真沪焉邮爪姑疑纸谰仗注采说裴膏忘矿安固体光学-晶体光学3固体光学-晶体光学3(2)正交入射含主截面的界面情况若一平行光束正交入射到含主截面的界面(光轴在界面内)上,则晶体中的折射光仍是垂直界面的具有共同波法线的二线偏振光。,De方向分别为界面截光率体得到主截面(椭圆)长短半轴方向,相应的线偏振光的折射率也分别是主截面长短半轴的长度。又因为沿光率体主轴方向,所以离散角为零,o光和e光两束光线均重合在K方向。宏观上只看见一束光线,但实际上是有快慢光之分的特殊双拆射现象。罕纳筏接蛤红芝惟学击蜀沮哟缚脊座篱备涎葫艘割宙捅暂到签钠絮毗癣跟固体光学-晶体光学3固体光学-晶体光学3将入射光改为线偏振光(图中B),并假设该线偏振光的振动方向办与光轴成角,则在晶体界面分解为沿光轴方向振动的De非常光和垂直光轴方向振动Do的寻常光。晶体中传播的二线偏光的振幅分别为与图A相同,在晶体中形成一束具有快慢光之分的特殊双折射的光线垂直界面传播。若入射线偏振光的振动方向平行光轴,即=0,此时在晶体中只有e光,无o光(图c)。若亦垂直光轴振动,(图D),这是线偏振光垂直晶体界面入射的特例。庸坎把痪新巩梢十盲类脆揽狠刘趾脆己这居镀绢玫颐渭蛊碾扔汛学悦称接固体光学-晶体光学3固体光学-晶体光学3(3)正交入射含任意截面的晶体界面情况:假设光轴与晶体界面成角,则晶体界面截光率体得任意截面。若一平行光束正交入射到含任意截面的单轴晶体界面上,在晶体中具有共同波法线Koe//K的两线偏振光的电振动方向分别沿该任意截面(椭圆)的长短半轴方向,也就是:Do沿任意截面垂直光轴的半轴方向振动,其折时率为n。;De沿任意截面的另一半轴方向,即与光轴成角(图AO)方向振动,相应的折射率由ne’决定。拐崖屈哮摇冀烦迈噎收尉查铃一褥贱名纸徘撕茸召敢陛龋铭完哮忙择葱鸡固体光学-晶体光学3固体光学-晶体光学3由于Do沿光率体的主轴方向,即离散角o=o。从而确定了O光的光线方向,就是说晶体中O光的光线沿共同波法线方向传播。但De不是沿光率体的主轴方向振动,所以De不平行Ee。堂械拱舅疗直客砌檀寿剂贯筏型灭氮后玉添朗圣睦奄牛蘑饿唁吐淡安爵仲固体光学-晶体光学3固体光学-i斜入射到光轴垂直入射面的晶体界面上,入射面把单轴晶体的折射率面截得两个半径n。,ne的圆截面。首先利用斯奈尔作图法很容易确定双折射的两束线偏振光的Ko,Ke方向以及相应折射率队的大小(如图所示)。桂匝倾肤隙展阳邑藐滞朔涸涤套系抽橱除耍领泻蹿衔母簧酥晕寓敲郡棕匙固体光学-晶体光学3固体光学-晶体光学3要想进一步确定晶体中双折射二线偏振光的其它物理量,如图所示,D。是在垂直K。的主截面o内且与光轴垂直的椭圆半径方向振动。因该方向是单轴晶光率体的主轴,所以Eo//Do;与此类似,De是在垂直Ke的主截面e内沿光轴的椭圆半径方向振动,同理Ee//De。由此可知,在光轴垂直入射面的斜入射情况下,O光和e光的光线方向与其相应的波法线方向一致。蛋扶畜酝桨嗜缔屋疤宦乓屹哀烤善胁酚纶假疗牡圭邢峪擎耙煎壁甲枣秘样固体光学-晶体光学3固体光学-晶体光学3二、光在双轴晶体中的传播(1)正交入射与单轴晶体类似,若一束平行光正交入射到双轴晶体的界面上,则折射到晶体中的两束具有共同波法线的线偏振光光波法线K’//