在各向異性介質(zhì)中

在各向異性介質(zhì)中第1頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六

5(P265)一束鈉黃光以500角方向入射到方解石晶體上，設(shè)光軸與晶體表面平行，并垂直與入射面。問在晶體中o光和e光夾角為多少(對于鈉黃光，方解石的主折射率no=1.6584，ne=1.4864)。

光軸eo第2頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六解:對于單軸晶體內(nèi)傳播的o光和e光均滿足折射定律：對于o光：

第3頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六對于e光：

由于光在垂直于光軸的平面內(nèi)傳播，在晶體中o光和

e光的光線方向與波法線方向不分離。所以兩折射光之間的夾角為：

第4頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六6(P265)設(shè)有主折射率no=1.5246，ne=1.4864的晶體，光軸方向與通光面法線成450，如圖所示。現(xiàn)有一自然光垂直入射晶體，求在晶體中傳播的o、e光光線方向，二光夾角以及它們從晶體后表面出射時(shí)的相位差（=0.5m，晶體厚度d=2cm。）光軸解：平面光波正入射，光軸在入射面內(nèi)，且與晶面斜交所以o光和e光的波法線相同，但o光和e光光線方向不同。

oe第5頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六又因?yàn)閚e<no，故e光比o光遠(yuǎn)離光軸，且o光沿其波法線方向傳播。第6頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六晶體中出射的e光與o光的相位差：又因?yàn)椋?/p>

所以：

第7頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六7(P265)一細(xì)光束掠入射單軸晶體，晶體的光軸與入射面垂直，晶體的另一面與折射表面平行。實(shí)驗(yàn)測得o、e光在第二個(gè)面上分開的距離是2.5mm，no＝1.525，ne＝1.479，計(jì)算晶體的厚度。解:由折射定律可得oe第8頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六第9頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六10(P266)為使單軸晶體中的o、e折射光線的分離角度最大，在正入射的情況下，晶體應(yīng)如何切割?當(dāng)k與光軸間的夾角

滿足時(shí)，有最大離散角第10頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六空氣晶體o光e光光軸第11頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六12(P266)一塊負(fù)單軸晶體按圖方式切割。一束單色自然光從左方通光面正入射，經(jīng)兩個(gè)450斜面全內(nèi)反射后從右方通光面射出。設(shè)晶體主折射率為no、ne,試計(jì)算o、e光線經(jīng)第一個(gè)450反射面反射后與光軸的夾角。畫出光路并標(biāo)上振動(dòng)方向。解:自然光正入射到晶體之后反射之前，o光和e光不分開，但是速度不相等，其折射率分別為no和ne。對于o光而言折射率不變，因此反射光波矢和光線均平行于光軸傳播。oe450第12頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六e光的折射率為對于e光而言折射率有變化（ne<n<no)，因此波矢方向不平行光軸，設(shè)其夾角為由，反射定律可得上述兩式消去n后整理得第13頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六e光線與光軸的夾角為第14頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六13(P266)如圖所示，方解石渥拉斯頓棱角的頂點(diǎn)=150時(shí),兩出射光的夾角為多少?(no=1.6584，ne=1.4864)解:由折射定律可得第15頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六再考慮兩條光線在最后界面的折射情形。根據(jù)幾何關(guān)系，此時(shí)它們的入射角分別為同樣，根據(jù)折射定律分別算出兩個(gè)折射角進(jìn)而可得兩光線夾角為

第16頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六18(P267)用一石英薄片產(chǎn)生一束橢圓偏振光，要使橢圓的長軸或短軸在光軸方向，長短軸之比為2:1，而且是左旋的。問石英應(yīng)多厚？如何放置（=0.5893m，no=1.5442，ne=1.5533）解:透過石英晶體之后兩束光的相位差為左旋橢圓偏振光滿足的條件為第17頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六因此，石英厚度應(yīng)為放置角度為時(shí)第18頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六20(P267)一塊厚度為0.04mm的方解石晶片，其光軸平行于表面，將它插入正交偏振片之間，且使主截面與第一個(gè)偏振片的透振方向成(

00、900)角。試問哪些光不能透過該裝置。(no=1.6584，ne=1.4864)解:滿足如下條件的光不能透過故第19頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六由于是可見光范圍，因此第20頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六22(P267)在兩個(gè)正交偏振器之間插入一塊1/2波片，強(qiáng)度為I0的單色光通過這一系統(tǒng)。如果將波片繞光的傳播方向旋轉(zhuǎn)一周。問：（1）將看到幾個(gè)光強(qiáng)的極大和極小值，相應(yīng)的波片方位及光強(qiáng)數(shù)值；（2）用1/4波片和全波片替代1/2波片，又如何。解：故有極大值有極小值第21頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六(1)當(dāng)=/4、3/4、5/4、7/4時(shí)，看到4個(gè)極大值；當(dāng)=0、/2、、3/2時(shí)，看到4個(gè)極小值；極大時(shí)的光強(qiáng)為I0/2；極大時(shí)的光強(qiáng)為0。(2)1/4波片的相位差為因此其它與1/2相同，只是最大光強(qiáng)變?yōu)镮0/4。第22頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六(2)全波片的相位差為因此所有位置上光強(qiáng)均為0。第23頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六23(P267)在兩個(gè)偏振面正交放置的偏振器之間，平行放一厚0.913mm的石膏片。當(dāng)1=0.583m時(shí)，視場全暗；然后改變光的波長，當(dāng)