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光学教程
1.5.4.5 五、单轴晶体内o光与e光的传播
五、单轴晶体内o光与e光的传播

根据惠更斯原理和上节讨论的o光与e光的波阵面,可以确定o光和e光在单轴晶体内的传播方向。下面以方解石为例说明。

图3-15中,平行光以入射角i入射到晶体表面上点时,AB是平行光波的波阵面。当波阵面上的B点到达C点时,波阵面上的A点发出的次波在晶体内的寻常光和非常光的波阵面如图3-15所示,它们在光轴HH'方向相切。过C点作与球面相切的平面CD和与旋转椭球面相切的平面CE,平面CD和CE分别是平面波阵面AB传播到晶体表面时,在晶体内产生的寻常光和非常光的包迹。因而过A点分别作与平面CD和CE相垂直的直线,就是寻常光和非寻常光在晶体中的转播方向。在图3-15中,光轴与入射面平行,因此o光和e光的振动方向相互垂直。

图3-15 平行光的寻常光和非常光

图3-16(a)中,光轴与晶体表面垂直,平行光垂直射到晶体表面,光线沿光轴方向传播,此时不发生双折射。图3-16(b)中光轴与入射面平行但与晶体表面有一夹角,光线垂直入射晶体表面,此时o光不发现偏折,而e光却发生偏折,图3-16(c)中光轴与晶体表面平行,并平行晶体表面,光线垂直入射,此时o光和e光不分开,但o光和e光的传播速度不相等,双折射的实质是o光和e光在晶体中有着不同的传播速度,因而此时存在着双折射。图3-16(d)中光轴平行于晶体表面并垂直入射面,此时e光在垂直于光轴方向传播,遵守折射定理。

图3-16 双折射