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双折射现象的物理本质是什么

发布时间:2022-06-22 18:42:39

⑴ 光的双折射o光和e光问题

O光和E光是相对而言的,o光和e光的本质区别是,他俩的偏振方向不同,或者说是振动方向不同,o光是寻常光,是因为这种光在晶体中传播的时候,不管你超那个方向,折射率都是固定不变的,e光刚好相反,他是垂直于o光振动的光,这种光就是因为其振动方向与o光垂直,导致了朝向不同方向传播的时候,会出现不同的折射率.其本质的不同就是,人们在分解光偏振的方向的时候,有意的分为折射率不变的那个振动和与其垂直的振动.为什么o光折射率在传播的时候相同,e光在传播的时候不同,这个就要从晶体内部结构说起了,因为晶体内部结构不通,导致晶体出现一种特殊的现象就是他的介电参数不在是一个确定的值,而是变成一个张量,或者说是一个矩阵,这个矩阵中不同位置的介电参数是不同的,而这种不同,又是跟晶体内部晶格形状,原子排列方向有关的,简而言之就是,这个参量是跟晶体内部不同位置有关系的.而我们知道光是电磁波,光与物质相互作用归结到最后就是电磁场与物质内部原子分子磁场相互作用的结果,都满足麦克斯韦方程,包括折射.那就要牵扯到一个是电磁场的振动方向和大小,另外一个就是物质内部介电常数的问题,所以折射率的本质定义是这个物质的介电常数与磁导率成绩开根号.那么如果一个物质,他本身自己内部的介电常数就是一个张量,超一个方向是一个值,另外一个方向又是另一个值,那他的折射率本身就不是唯一的.自然会发生双折射现象.总的来说,要解释为什么o光不变,e光变,很是麻烦,推荐你看两本书吧:
1《物理光学与应用光学》石顺祥
2《固体物理学》黄昆

⑵ 请求双折射现象的原理---

光的双折射

当光射入各向异性晶体(如方解石晶体)后,可以观察到有两束折射光,这种现象称为光的双折射现象。

两束折射线中的一束始终遵守折射定律这一束折射光称为寻常光,通常用o表示,简称o光;另一束折射光不遵守普通的折射定律这束光通常称为非常光,用e表示,简称e光。

晶体内存在着一个特殊方向,光沿这个方向传播时不产生双折射,即o光和e光重合,在该方向o光和e光的折射率相等,光的传播速度相等。这个特殊的方向称为晶体的光轴。光轴”不是指一条直线,而是强调其“方向”。

晶体中某条光线与晶体的光轴所组成的平面称为该光线的主平面。o光的主平面,e光的光振动在e光的主平面内。

或者参考这里

http://210.41.245.005/donghua/FLASH/szheshe.htm

惠更斯原理解释光的双折射现象
1.寻常光(o光)和非常光(e光)一束光线进入方解石晶体(碳酸钙的天然晶体)后,分裂成两束光能,它们沿不同方向折射,这现象称为双折射,这是由晶体的各向异性造成的。除立方系晶体(例如岩盐)外,光线进入一般晶体时,都将产生双折射现象。显然,晶体愈厚,射出的光束分得愈开。当改变入射角i时,o光恒遵守通常的折射定律,e光不符合折射定律。
2.光轴及主平面
改变入射光的方向时,我们将发现,在方解石这类晶体内部有一确定的方向,光沿这个方向传播时,寻常光和非常光不再分开,不产生双折现象,这一方向称为晶体的光轴。
天然的方解石晶体,是六面棱体,有八个顶点,其中有两个特殊的顶点A和D,相交于A、D两点的棱边之间的夹角,各为102°的钝角.它的光轴方向可以这样来确定,从三个钝角相会合的任一顶点(A或D)引出一条直线,使它和晶体各邻边成等角,这一直线便是光轴方向。当然,在晶体内任何一条与上述光轴方向平行的直线都是光轴。晶体中仅具有一个光轴方向的,称为单轴晶体(例如方解石、石英等)。有些晶体具有两个光轴方向,称为双轴晶体(例如云母、硫磺等)。在晶体中,我们把包含光轴和任一已知光线所组成的平面称为晶体中该光线的主平面,就是o光的主平面;由e光和光轴所组成的平面,就是e光的主平面。
3.用惠更斯原理解释双折射现象
(1)倾斜入射的平面波由A向晶体内发出球形和椭球形两个子波波阵面.这两个子波波阵面(寻常光和非常光)相切于光轴处,从B点画出两个平面分别与球面和椭球面相切,由A作直线,分别经过两切点,就得到表示光在晶体中传播方向的两条光线,这是在各向异性介质中才发生的现象(请按②键)。
(2)垂直入射的平面波(晶体的光轴与晶体表面斜交)是(1)的特例,o光转播方向与入射的平面波的方向一致(请按①键)。
4.应用
利用晶体的双折射现象,从一束自然光中可以获得振动相互垂直的两束偏振光,它们分开的程度取决于晶体的厚度。纯净天然晶体的厚度一般都较小,因而两偏振光的分开程度很小,此法实用价值不大。

⑶ 为什么会产生双折射 什么样的晶体才会有双折射现像

双折射:是指一条入射光线产生两条折射光线的现象 。
光在非均质体中传播时 ,其传播速度和折射率值随振动方向不同而改变,其折射率值不止一个;光波入射非均质体,除特殊方向以外 ,都要发生双折射,分解成振动方向互相垂直、传播速度不同、折射率不等的两种偏振光,此现象即为双折射 。
所以能够发生双折射的原因,就是因为,物质内部,不均匀所导致的。
内部结构分部不一样的晶体,会有双折射现象的。

⑷ 物理学问题:什么是双折射

英文 birefringence 。
双折射现象是物理学中的一个研究课题,简单地说就是一种物质存在两种折射率的现象,方解石这种物质具有代表性,一束自然光入射到方解石之后,分解为两束光,分别为寻常光O光和非寻常光E光,O光的特性符合物理中的折射定律,E光的特性不符合物理学中的折射定律,特别是E光的折射率与入射光的方向有关。

⑸ 什么样的晶体有双折射现象最好要画图

双折射是光束入射到各向异性的晶体,分解为两束光而沿不同方向折射的现象。

晶石的两条折射光线中,一条光遵守普通的折射定律,称作寻常光(或o光);另一条

光不遵守普通的折射定律,称作非常光(或e光),这两条折射光的折射率不同的时候(只有入射光方向平行与主光轴方向时折射率才相同)就会产生双折射现象(有些类似重影)

如图,可以看到这个审核e光与o光的折射角不同,因此会形成两个影子的双折射。

晶体的各向异性即沿晶格的不同方向,原子排列的周期性和疏密程度不尽相同,由此导致晶体在不同方向的物理化学特性也不同。一般来说单晶体都具有各向异性,即能够发生双折射,而多晶体如金属和岩石,则是具有各向同性,没有办法发生双折射

⑹ 晶体的双折射现象能否表现出来是由什么来决定的

这个主要靠眼睛的光射原理造成的。

⑺ 双折射现象的机理是什么

复杂的数学推导就不说了,要用到麦克斯韦方程组和电动力学的东西,很麻烦。
就定性解释一下。
光通过单轴晶体以后由于电磁作用会分解成两束光,往不同方向折射,可以看到两束光,其中一束折射仍然满足一般的折射定律(斯奈尔定律),叫o光(寻常光);另一束不满足,叫e光(反常光)。e光有“各向异性”,就是不同方向的折射率不同,最后它的折射率根据方向可以画成一个椭球,有的地方大,有的地方小。这两束光偏振方向是垂直的,o光垂直光轴振动,e光平行光轴。

⑻ 什么是双折射

首先折射率和介质的密度有关,自然界中不存在绝对匀质的物质,所以光波入射非均质体后,都要发生双折射,分解成振动方向互相垂直,传播速度不同,折射率不等的两种偏振光,这就是双折射,

⑼ 双折射现象产生原因

一束自然光入射到各向异性的媒质中分成两束线偏振的折射光的现象称为双折射

⑽ 双折射现象

双折射:(birefringence)是指一条入射光线产生两条折射光线的现象 。将一块冰洲石(透明的方解石)放在书上看,它下面的线条都变成双影 。双折射是光束入射到各向异性的晶体,分解为两束光而沿不同方向折射的现象。光在非均质体中传播时,其传播速度和折射率值随振动方向不同而改变,其折射率值不止一个;光波入射非均质体,除特殊方向以外,都要发生双折射,分解成振动方向互相垂直、传播速度不同、折射率不等的两种偏振光,此现象即为双折射 。
产生双折射现象的原因是,一条光线射到冰洲石上,会在冰洲石内产生两条折射光线。自然界的晶体大多数都不同程度地产生双折射,只是不及冰洲石那样显着,因而不容易观察到。

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