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光的偏振與晶體光學(xué)基礎(chǔ)ppt素材

光的偏振與晶體光學(xué)基礎(chǔ)ppt

晶體光學(xué)介紹

各向異性光學(xué)媒質(zhì)中光的傳播情況，可由麥克斯韋方程組和表征物質(zhì)各向異性的物質(zhì)方程聯(lián)立求解得到。通常討論平面波情況，所得到的解析式一般較為復(fù)雜。當(dāng)不考慮晶體的吸收和旋光性時，實用上多采用幾何作圖法求解,以折射率橢球、光波面兩種曲面較常使用(見下文討論）。

晶體光學(xué)研究常用的實驗儀器是折射計、光學(xué)測角儀、偏光顯微鏡和分光光度計等。

晶體光學(xué)在晶體定向、礦物鑒定、晶體結(jié)構(gòu)以及其他晶體光學(xué)現(xiàn)象（如非線性效應(yīng)、光散射）的工作與研究中有重要應(yīng)用。晶體光學(xué)元件，如各種起偏棱鏡、補(bǔ)償器等（見線偏振光、偏振光的干涉），則廣泛應(yīng)用于各種光學(xué)儀器和實驗中。

光的偏振簡介

干涉和衍射是各種波動都具有的現(xiàn)象，無論是縱波還是橫波，都會產(chǎn)生干涉和衍射。因此，我們常常根據(jù)干涉或衍射是否能發(fā)生來鑒別某種物質(zhì)或某種運動形式是否具有波動性質(zhì)。但是，由衍射和干涉的現(xiàn)象無法鑒別某種波動是縱波還是橫波。縱波和橫波的區(qū)別表現(xiàn)在另一類現(xiàn)象上，即偏振現(xiàn)象。

將一根長繩子的一端固定，另一端用手拉緊水平的繩子上下振動，產(chǎn)生橫波。波的振動方向和波的傳播方向垂直，并且振動方向始終保持在一個平面內(nèi)。假如我們讓繩子穿過一個柵欄，波的傳播就會受到柵欄的限制。如果柵欄縫隙的方向與振動方向一致，波能順利通過柵欄。如果縫隙方向與振動方向垂直，波就被阻擋而不能繼續(xù)向前傳播。

縱波與此不同。縱波的振動沿著波的傳播方向，柵欄或類似的障礙無論在哪一個方向，都不會阻止波的傳播。就這方面的性質(zhì)來看，縱波的振動對于波的傳播方向是軸對稱的，橫波的振動對于波的傳播方向不是軸對稱的。橫波的上述特點就是它的偏振性。光波是電磁波。光波中含有電振動矢量E和磁振動矢量H，E和H都與傳播速度u垂直，因此光波是橫波。實驗表明，產(chǎn)生感光作用和生理作用的是光波中的電矢量E，所以討論光的作用時，只需考慮電矢量E的振動。E叫做光矢量，E的振動叫做光振動。