晶体光学(一)--- 引言

发布时间 2023-04-07 14:14:26作者: 新freedom

基础理论

1.光在各项异性介质中的传输特性
①各向同性介质:指在不同的方向上物质性能(物理、化学等性能)相同的介质。空气、水、光学玻璃、普通玻璃等是各向同性介质。
各向异性介质:是物理性质具有方向特性的介质。各向异性意味着不同方向的不同性质。这种介质的物理或机械性能(吸光度,折射率,电导率,拉伸强度等)沿着不同的轴测量时产生差异。各向异性的一个例子是通过偏振器的光,还有例如木材,一个方向比另一方向更容易被折断。
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② 光在各向同性介质中的传播规律只是光在各向异性介质中传播规律的特殊情况

③光在晶体中与光在各向同性介质中传播特性的主要差别是:光在晶体中不同方向传播时,其光学性质不同,能够产生双折射、双反射和偏振效应。
双折射光:这两束光都是线偏振光,振动方向是相互垂直的。

④光在晶体界面上折射、反射时,一般将产生两束折射光、反射光,而且它们是偏振方向互相垂直的线偏振光
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o光:常光;e光:非常光。
o光在晶体中各方向的传播速度都相同;在入射面内。
e光在晶体中的传播速度随方向而改变;不一定在入射面内。
【e光围绕o光转动,动图】

张量:使一个矢量与一个或多个其他矢量相关联的量。
(考虑大小和方向)

⑤为什么选择平面单色光波?
平面单色光波是最简单的光波
从傅里叶变换的角度来看,任何一个复杂的光都是由平面单色光组合而成的,只要研究一种,然后用傅里叶变换组合起来,任何复杂的光波就出来了

⑥晶体的选择
由固体物理学知道,不同晶体的结构具有不同的空间对称性,自然界中存在的晶体按其空间对称性的不同,分为七大晶系:立方、四方、六方、三方、正交、单斜、三斜。
光学角度划分:
双轴晶体:正交、单斜、三斜(太复杂)
单轴晶体:三方、四方、六方
各向同性:立方(跟空气、真空一样)
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