NpNgONm二轴晶光率体光轴光轴2V圆切面圆切面第31页，共44页，星期日，2025年，2月5日关于晶体光学基础第1页，共44页，星期日，2025年，2月5日
5.1自然光与偏振光
光是具有一定波长的电磁波；具有波动性和微粒性。光电效应的发现，证明了光是一物质（即光是由具有极小能量的粒“光子”组成的），而波动是质的运动形式。光的波动形式——以正弦曲线运动，其传播方向与振动方向相互垂直。光在真空中速度是：第2页，共44页，星期日，2025年，2月5日
5.1自然光与偏振光
第3页，共44页，星期日，2025年，2月5日自然光—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。自然光等效为两振幅相等、互相垂直的、无相位关系的线偏振光
5.1自然光与偏振光
振动面ABA自然光B偏光图5-2自然光与偏振光的振动特点第4页，共44页，星期日，2025年，2月5日偏振光—振动方向固定不变特点：在垂直于光波传播方向的平面内，只有一个固定方向上有等幅的光振动，振动面只有一个。又称为平面偏光。
5.1自然光与偏振光
第5页，共44页，星期日，2025年，2月5日nnCBA反射光线D折射光线
5.2光的折射与全反射1、光的折射（折射定律)——入射线，折射线和折射面法线恒处于同一平面内，且入射角的正弦与折射角的正弦之比等于光波在入射介质与折射介质中的波速之比。N2,1=vi/vr=sini/sinrN2,1—折射介质对入射介质的折射率。若入射介质为真空，则N称为折射介质的绝对折射率，简称折射率。N=sini/sinr=≈V0/Vr折射率值是宏观地反映介质的微观结构的光学常数，是鉴定透明矿物的最可靠常数之一。第6页，共44页，星期日，2025年，2月5日白光介质折射律不仅与介质种类有关，而且与光的波长有关。光在折射时，不同波长的光将分散开来，这种现象叫作色散。
5.2光的折射与全反射第7页，共44页，星期日，2025年，2月5日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。2.光的全反射点光源.全内反射
5.2光的折射与全反射第8页，共44页，星期日，2025年，2月5日当入射角大于等于ic时，全部光能量都反回原介质这种反射叫作光的全反射,或叫作光的全内反射.光进入光学纤维后,多次在内壁上发生全内反射,光从纤维的一端传向另一端.光学纤维:中央折射率大,表层折射率小的透明细玻璃丝.应用
5.2光的折射与全反射第9页，共44页，星期日，2025年，2月5日设：疏介质折射率——n；密介质折射率——N；由折射定律：sinφ/sin90°=n/Nn=Nsinφ当N已知时，由全反射原理可求出另一介质的折射率n。阿贝折光仪应用
5.2光的折射与全反射第10页，共44页，星期日，2025年，2月5日rcr90°i2′1′1ⅠⅡ2图5-5阿贝折射仪工作原理图第11页，共44页，星期日，2025年，2月5日5.3光的色散单色光：是只有一种频率或波长的光。复色光：是包括多种频率的光。光的色散：是复色光分解为单色光而形成光谱的现象。760630600570500450430400(nm)红橙黄绿青蓝紫第12页，共44页，星期日，2025年，2月5日
5.4光在晶体中的传播根据物质的光学性质，将透明固体物质分为二类：均质体与非均质体。1、光在均质体中的传播其传播速度不因光波振动方向的改变而发生变化。即光在均质体中传播时，只发生单折射，其折射率值只有一个，并且入射光波的振动特点和振动方向基本不改变。常见的均质体有二类：非晶体（如玻璃、树胶等）和等轴晶系的晶体（如萤石、方镁石、石盐等）。λ均λ空图5-7光波垂直均质体薄片入射示意图第13页，共44