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光的偏振與晶體光學基礎ppt素材

光的偏振與晶體光學基礎ppt

晶體光學介紹

各向異性光學媒質中光的傳播情況，可由麥克斯韋方程組和表征物質各向異性的物質方程聯立求解得到。通常討論平面波情況，所得到的解析式一般較為復雜。當不考慮晶體的吸收和旋光性時，實用上多采用幾何作圖法求解,以折射率橢球、光波面兩種曲面較常使用(見下文討論）。

晶體光學研究常用的實驗儀器是折射計、光學測角儀、偏光顯微鏡和分光光度計等。

晶體光學在晶體定向、礦物鑒定、晶體結構以及其他晶體光學現象（如非線性效應、光散射）的工作與研究中有重要應用。晶體光學元件，如各種起偏棱鏡、補償器等（見線偏振光、偏振光的干涉），則廣泛應用于各種光學儀器和實驗中。

光的偏振簡介

干涉和衍射是各種波動都具有的現象，無論是縱波還是橫波，都會產生干涉和衍射。因此，我們常常根據干涉或衍射是否能發生來鑒別某種物質或某種運動形式是否具有波動性質。但是，由衍射和干涉的現象無法鑒別某種波動是縱波還是橫波。縱波和橫波的區別表現在另一類現象上，即偏振現象。

將一根長繩子的一端固定，另一端用手拉緊水平的繩子上下振動，產生橫波。波的振動方向和波的傳播方向垂直，并且振動方向始終保持在一個平面內。假如我們讓繩子穿過一個柵欄，波的傳播就會受到柵欄的限制。如果柵欄縫隙的方向與振動方向一致，波能順利通過柵欄。如果縫隙方向與振動方向垂直，波就被阻擋而不能繼續向前傳播。

縱波與此不同。縱波的振動沿著波的傳播方向，柵欄或類似的障礙無論在哪一個方向，都不會阻止波的傳播。就這方面的性質來看，縱波的振動對于波的傳播方向是軸對稱的，橫波的振動對于波的傳播方向不是軸對稱的。橫波的上述特點就是它的偏振性。光波是電磁波。光波中含有電振動矢量E和磁振動矢量H，E和H都與傳播速度u垂直，因此光波是橫波。實驗表明，產生感光作用和生理作用的是光波中的電矢量E，所以討論光的作用時，只需考慮電矢量E的振動。E叫做光矢量，E的振動叫做光振動。