惠更斯原理解釋雙折射

1、三、用惠更斯原理解釋雙折射現(xiàn)象惠更斯作圖法原理惠更斯作圖法原理 當光波波面?zhèn)鞯絾屋S晶體后,波面上的每一小面元都可以看作次波波源,分別發(fā)出兩種次波:其中一種次波的波面是球面,另一種是旋轉(zhuǎn)橢球面(它們在光軸方向相切),所有球面和旋轉(zhuǎn)橢球面次波的包絡面分別構(gòu)成o光和e光的新波面,而連接每個次波源中心和次波面與包絡面切點的連線是相應的光線傳播方向.步驟:1.在各向同性介質(zhì)中,每一個次波源只發(fā)出一種球面次波 在各向異性介質(zhì)中,每一個次波源發(fā)出兩種次波2. 確定雙折射的新波面,波的傳播方向, o光,e光和振動方 向(1)(1)作圖法確定光在各向同性介質(zhì)界面上的反射和折射光方向作圖法確定光在各向同性介質(zhì)界面

2、上的反射和折射光方向. .用惠更斯原理確定反射光和折射光傳播方向用惠更斯原理確定反射光和折射光傳播方向n1n2用惠更斯原理確定反射光的傳播方向用惠更斯原理確定反射光的傳播方向. .n1n2用惠更斯原理確定折射光的傳播方向用惠更斯原理確定折射光的傳播方向.空氣空氣晶體晶體(2)用惠更斯作圖法確定光在晶體中的傳播方向用惠更斯作圖法確定光在晶體中的傳播方向(a)方解石方解石,486.1en658.1on光軸光軸ooeeKeKoSeSo以以1.486為為半徑作半圓圓半徑作半圓圓以以o光波面半徑為短軸光波面半徑為短軸,1.658為長軸作橢圓為長軸作橢圓光軸平行于入射面光軸平行于入射面.486. 1658

3、. 10eoennvv空氣空氣晶體晶體（b）方解石）方解石486. 1en658. 1on.486. 1658. 1eooennvv光軸平行于入射面光軸平行于入射面.光軸光軸ABCee 令令AC等于等于1.658,取取1為半徑作圓為半徑作圓 以以o光波面半徑光波面半徑為短軸為短軸,令令AC等于等于1.486,取取1作長軸作長軸,作橢圓作橢圓oo(c) 石英石英(正晶正晶),55. 1en,54. 1on.55. 154. 1eooennvv光軸垂直于入射面光軸垂直于入射面空氣空氣晶體晶體光軸光軸ABCooee 以以AC為為1.54,取取1作半徑畫圓作半徑畫圓,作作o光波面光波面以以AC為為1.

4、55,取取1作半徑畫圓作半徑畫圓,作作e光波面光波面光軸光軸(d)(d)方解石方解石 : :光軸平行于入射面光軸平行于入射面, ,光垂直入射到界面上光垂直入射到界面上. .空氣空氣晶體晶體ooee石英：石英：空氣空氣石英石英光軸光軸ooee 空氣方解石n1n0、neo光e光光軸方向ooEE討論單軸晶體內(nèi)o光和e光的傳播方向1光軸在入射面內(nèi)，自然光垂直入射至方解石（負晶體） 表面o光不改變傳播方向e光發(fā)生折射AA課堂練習課堂練習:2自然光垂直入射特例，光軸垂直于晶面空氣方解石n1n0、neAAo（e）光光軸方向o光e光傳播方向相同，不發(fā)生雙折射，傳播速度相同3自然光垂直入射特例，光軸平行于晶面空

5、氣方解石n1n0、ne光軸方向AAo光e光傳播方向相同，但傳播速度不同o光e光4光軸在入射面內(nèi)，自然光從空氣斜入射至方解石晶體表面,并說明是否滿足折射定律ABDo光光軸方向e光垂直于光軸方向iieo光遵守折射定律e光不遵守折射定律ooininsinsin1eeininsinsin1空氣方解石n1n0、neOEio令AOnDB00nDBAO例5 光軸垂直入射面 自然光斜入射oininsinsin01eeininsinsin1eonn 方解石空氣方解石n1n0、neABDi光軸方向 o光e光OEioie令AOnDB00nDBAO令AEnDBeenDBAEAOAE00sinsiniineeiinsinsine光傳播方向光軸方向，ne 為主折射率，此時可用折射定律例6 光軸在入射面內(nèi) 線偏振光斜入射1、