4.光的雙折射現(xiàn)象
(1)光的雙折射現(xiàn)象
光通過各向異性晶體出現(xiàn)兩束折射光線,這種現(xiàn)象稱為雙折射現(xiàn)象。其中一束光線遵從折射定律,稱為尋常光線,用o表示,也稱o光;另一束光線不遵從折射定律,稱為非常光線,用e表示,也稱e光。雙折射現(xiàn)象的原因是由于o、e光在晶體中沿各個方向的傳播速度不同(因而折射率也不同)。
(2)光軸
光沿該某一特定方向通過各向異性晶體時,不產(chǎn)生雙折射現(xiàn)象,在這個方向,o、e光
的傳播速度相同,這個特定的方向就是晶體的光軸。注意,光軸代表一個方向,不是一條直線。
若光通過晶體,只有一個方向不發(fā)生雙折射,這種晶體稱為單軸晶體,如方解石、石英等。若光通過晶體,有兩個方向不發(fā)生雙折射,這類晶體稱為雙軸晶體,如云母等。
(3)主截面
通過光軸,并與晶體的任一晶面正交的面,稱為該晶體的主截面。
當入射光線在主截面內(nèi)時,o、e光均在主截面內(nèi),但o光的振動方向垂直于主截面, e光的振動方向平行于主截面,兩者都是偏振光。
(4)利用雙折射現(xiàn)象獲得偏振光
1)某些晶體,對尋常光線能全部吸收,而允許非常光線通過,晶體的這種性質(zhì)稱為二色性。例如電氣石,利用電氣石的二色性可以獲得偏振光。偏振片就是在用透明物質(zhì)制成的薄片表面上,涂上一層(約0.lmm)二色性很強的材料組成的。
2)利用方解石晶體制成的一種稱為尼科耳起偏振棱鏡的器件,能把尋常光線用全反射方法除去,只讓非常光線透過,來獲得偏振光。
圖32
尼科爾棱鏡出射的偏振光的振動面在其主截面內(nèi),知道尼科爾棱鏡主截面的方位,也就知道了出射偏振光光振動的方位。
3)人為雙折射現(xiàn)象
凡是在外界人為條件下產(chǎn)生的雙折射現(xiàn)象稱為人為雙折射現(xiàn)象。例如,各向同性物質(zhì)受到脅變時的某種非晶體,或者液體在強電場作用下產(chǎn)生的雙折射現(xiàn)象。