第八章光在各向異性介質(zhì)中的傳播(2).ppt

1、1.應(yīng)力(機(jī)器)雙折射效果(光彈性效果)；應(yīng)力：固體變形時(shí)作用于固體單位面積的力稱為應(yīng)力。例如，張力、壓力、剪切力、熔體玻璃或塑料冷卻時(shí)不均勻會(huì)產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力，從而產(chǎn)生材料各向異性和雙折射。壓縮時(shí)：表現(xiàn)為負(fù)單軸晶體拉伸時(shí)：正單軸晶體，等效光軸：應(yīng)力方向，透明等向介質(zhì)，在外部機(jī)械應(yīng)力下，顯示光學(xué)各向異性特性。利用應(yīng)力雙折射效應(yīng)、(1)應(yīng)力雙折射效應(yīng)、(2)實(shí)驗(yàn)定律感偏振干涉圖樣測量應(yīng)力分布的方法稱為光測彈性方法。應(yīng)用：光學(xué)玻璃、光學(xué)零件質(zhì)量檢測、橋梁、大壩模擬設(shè)計(jì)、地震預(yù)測等；透明機(jī)械模擬：透明材料不透明機(jī)械模擬：光澤彈性材料；應(yīng)力檢測材料：環(huán)氧裴秀智、改性聚酯裴秀智等；62電光效應(yīng)；強(qiáng)電場作用；

2、各向同性；等，1 .波克爾效應(yīng)，(1)設(shè)備和現(xiàn)象，現(xiàn)象：沒有電場，線偏振在光軸方向傳播P2后無光。加上電場，單軸晶體轉(zhuǎn)換成雙軸晶體，產(chǎn)生兩個(gè)光箭垂直于徐璐、垂直于傳播方向的光。(1893法國物理學(xué)家)，縱向光電效應(yīng)裝置，P1P2，(2)實(shí)驗(yàn)定律，減生折射率差，N牙齒比例，可見稱為電光效應(yīng)。晶體中發(fā)射兩種光的位差，偏振器后面發(fā)射的亮度(P1P2，=45)，透射率曲線，V，V/2，/2V/4，00，I/調(diào)制例如，在激光通信中，通過要傳遞的通信號(hào)控制電光晶體，改變光的偏振狀態(tài)，利用偏振板將偏振調(diào)制變?yōu)楣?，控制激光光源的發(fā)光。優(yōu)點(diǎn)：無毒，電壓低，kelbox 1/51/10，2?？梢钥闯隹藸栃?yīng)，(1

3、)實(shí)驗(yàn)裝置和現(xiàn)象，現(xiàn)象(1875蘇格蘭科學(xué)家凱爾發(fā)現(xiàn))，(2)實(shí)驗(yàn)定律，減生折射率差異，N和2成正比，因此稱為二次電光效應(yīng)。P2后，最大亮度通過。相加電壓為0時(shí)，霧面通過P2，因此稱為半波電壓V /2的電壓值越小越好。(3)可用作高速開關(guān)、光調(diào)制器。優(yōu)點(diǎn)：沒有時(shí)間延遲，對(duì)應(yīng)速度(10) P2可以旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，然后消亡。實(shí)驗(yàn)表明石英晶體使入射光的振動(dòng)面旋轉(zhuǎn)了一個(gè)角度。光學(xué)旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象：能夠連續(xù)旋轉(zhuǎn)線偏振光的振動(dòng)面的現(xiàn)象。旋轉(zhuǎn)物質(zhì)：具有旋轉(zhuǎn)光性的物質(zhì)(左，右)，旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象是與晶體雙折射不同的另一種光學(xué)現(xiàn)象。2實(shí)驗(yàn)定律，1)單色光入射，振動(dòng)面旋轉(zhuǎn)角度與旋轉(zhuǎn)光材料的厚度D成正比。光學(xué)旋轉(zhuǎn)決定：振動(dòng)表面旋轉(zhuǎn)角

4、度：光學(xué)旋轉(zhuǎn)速度，物質(zhì)的特性，溫度，入射波長相關(guān)。單位：度/毫米，=d，光學(xué)溶液：=c d，c溶液濃度。光學(xué)旋轉(zhuǎn)速度，比度/分米(克/厘米3)，*液體光學(xué)旋轉(zhuǎn)技術(shù)比晶體小得多。對(duì)于各向異性晶體，旋轉(zhuǎn)是表示光傳播方向和晶體光軸之間角度的函數(shù)。2)相同的光學(xué)旋轉(zhuǎn)物質(zhì)，隨著波長的不同，光振動(dòng)面旋轉(zhuǎn)的角度不同，光學(xué)色散也不同。對(duì)于晶體，通常表示光沿光軸的旋轉(zhuǎn)。3)振動(dòng)面的旋轉(zhuǎn)是定向的，迎著光順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的是葡萄糖、石英、逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的是左手、糖、石英。，如果光傳播方向改變，物質(zhì)的左(右)旋轉(zhuǎn)特性不變，對(duì)72菲涅耳光學(xué)旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象的解釋根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)的一個(gè)原理，任何直線諧波運(yùn)動(dòng)都可以分解為兩個(gè)頻率，初緯相同，逆旋轉(zhuǎn)

5、的等速圓周運(yùn)動(dòng)可以以相同的速度分解。(威廉莎士比亞，溫斯頓，旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn))，菲涅耳現(xiàn)象解釋：1菲涅耳解釋光學(xué)旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象，通過光學(xué)物質(zhì)后VD=VL，合成矢量E，線，如果分解的兩個(gè)圓偏振光的傳播速度不同，則射光的振動(dòng)面旋轉(zhuǎn)。摘要當(dāng)線偏振光通過光學(xué)旋轉(zhuǎn)物質(zhì)時(shí)，兩元偏振光的吸收率也不同，射出光一般是橢圓偏振光。7.4法拉第磁旋轉(zhuǎn)效應(yīng)，磁旋轉(zhuǎn)效應(yīng)，1實(shí)驗(yàn)裝置和現(xiàn)象，輕火石玻璃，沒有磁場，p后消光，添加磁場，P2后光發(fā)射，P2角后可消光，2應(yīng)用，光隔離器，根據(jù)7.5液晶的旋轉(zhuǎn)光，8章光在各向異性介質(zhì)中的傳播，145，175，液晶材料主要是脂肪族、芳香、硬脂酸等有機(jī)物。

6、液晶在生物結(jié)構(gòu)中大量存在。日常生活中適當(dāng)濃度的肥皂水溶液是液晶的。目前發(fā)現(xiàn)或合成的液晶材料已達(dá)到1萬多種，常用的數(shù)千種。液晶是“液體晶體”的意思。有人稱之為固體氣體三態(tài)以外的物質(zhì)存在的第四種狀態(tài)，在固體和液體之間。液晶的奇異特性在本世紀(jì)迅速發(fā)展，成為當(dāng)今研究的熱點(diǎn)問題之一。LCD的基本特性，LCD實(shí)際上是物質(zhì)的一種形式，是“完全有序的周期性結(jié)構(gòu)”和“完全不規(guī)則結(jié)構(gòu)”之間的定型。不能承受流動(dòng)性，剪切力，能形成水滴。具有遠(yuǎn)距離秩序和各向異性的特征，液晶具有液體的部分特征，液晶具有晶體的部分特征，分子的取向有序。光折射率、介電常數(shù)、電阻率、磁化率、粘性系數(shù)和彈性系數(shù)為各向異性。LCD根據(jù)形成條件大致

7、分為兩類茄子，溶解液晶溶于水或有機(jī)溶劑，顯示LCD狀態(tài)。熱感應(yīng)液晶屏：僅在一定溫度范圍內(nèi)顯示液晶屏狀態(tài)。牙齒實(shí)驗(yàn)使用熱柔道液晶。溶解液晶在生物體內(nèi)大量存在，在生命活動(dòng)中起著重要作用。研究液晶與活細(xì)胞的關(guān)系是當(dāng)今生物物理學(xué)研究的內(nèi)容之一。在研究應(yīng)用領(lǐng)域，人們更感興趣的是熱津液定。熱液晶是分子排列狀態(tài)，2，熱液晶的結(jié)構(gòu)和分類，也稱為向列液晶，熱型液晶是由長經(jīng)費(fèi)較大的桿狀分子組成，保持與軸平行的排列。分子的中心無序，沿長軸自由移動(dòng)，因此像液體一樣流動(dòng)性豐富。由于這種一致排列的向列相液晶分子，光學(xué)特性像單軸晶體一樣表示正雙折射。對(duì)外部世界的傳記、磁、溫度和應(yīng)力敏感，并且廣泛用于顯示器設(shè)備的材料。偏振顯

8、微鏡下液晶的圖像，近正常液晶按層排列，棒狀或棒狀分子二維排列。層內(nèi)的分子長軸徐璐平行，方向可以垂直于層，也可以與層成一定角度排列。近端LCD (Smectic)也稱為分層LCD，具有二維流動(dòng)特性，因?yàn)閷雍蛯又g的作用很弱，很容易滑動(dòng)。肌正常液晶的粘度和表面張力都很大，用手觸摸肥皂等滑膩的感覺，對(duì)外界的傳記、磁、溫度變化不敏感。牙齒液晶光學(xué)表示正雙折射性。在隧道顯微鏡下，近頂層液晶(Cholestevic)也稱為螺旋液晶(Cholestevic)，膽甾酮液晶像近晶一樣分層，但層內(nèi)的分子排列類似于半熱型液晶，分子長軸在層內(nèi)徐璐平行，垂直平面內(nèi)，每個(gè)分子層旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度。液晶整體為螺旋結(jié)構(gòu)。音高的長度

9、是可見光波長的兩級(jí)。膽甾液晶的分子排列旋轉(zhuǎn)方向可能是左手或右側(cè)線，因此當(dāng)音調(diào)接近特定波長時(shí)，會(huì)引起牙齒波長光的布拉格散射，產(chǎn)生某種顏色。(阿爾伯特愛因斯坦，美國電視電視劇，)膽甾相液晶具有負(fù)雙折射特性。一定強(qiáng)度的電場，磁場也能把膽甾酮液晶變成熱相液晶。膽甾相液晶容易受到外力的影響，特別是對(duì)溫度敏感，溫度主要引起螺距的變化，因此膽甾相液晶根據(jù)溫度變化顏色。3，熱誘導(dǎo)液正常變化，1?；プ?可逆相變)，2 .單邊、液晶、各向同性液體、晶體、T1、T2、T1、T2、晶體、液晶、膽甾相液晶具有負(fù)單軸晶體的光學(xué)特性。因?yàn)橐壕Ь哂袉屋S晶體的光學(xué)各向異性光學(xué)特性，液晶裝置是按照光學(xué)特性設(shè)計(jì)制造的?？梢韵蛞壕Х肿优紭O矩的方向偏轉(zhuǎn)入射光?？梢愿淖?nèi)肷涞钠駹顟B(tài)和偏振軸的方向。入射的左右偏光可以使相應(yīng)的通過或反射。LCD應(yīng)用節(jié)目、LCD光學(xué)元件：快門、光圈、鏡