双折射(birefringence)是指一条入射光线产生两条折射光线的现象。
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双折射有永久双折射、暂时双折射等类型,在各种晶体中普遍存在双折射现象。
中文名双折射
学 科光学
外文名birefringence
特 征一条入射光线产生两条折射光线
详细信息
解析
光波仅在入射一轴晶体时会分解成 常光o与非常光e,而在入射 二轴晶体时分解的两种偏振光均为非常光!
寻常光o的 折射率对于 介质来说是各向同性的,是个折射率球,寻常光(ordinary light)遵从折射定律;非寻常 光的折射率对于介质来说是各向异性的,通常是折射率 椭球,非寻常光(extraordinary light)一般不遵从折射定律,即e光折射线也不一定在入射面内。
宝石中出现明显双折射的例子是 方解石,透过方解石的菱面体解理块就可看到很明显重影。其他一些在10× 放大镜下有明显双折射的宝石有 碧玺(DR=0.014到0.021)、 橄榄石(DR=0.036)、中到高型 锆石(高型DR=0.059)、 合成莫依桑石等
图2:方解石的双折射现象。
相关概念
当光在晶体内沿某个特殊方向传播时不发生双折射,该方向称为晶体的光轴。
光轴是一特殊的方向,凡平行于此方向的直线均为光轴。
1)单轴晶体:只有一个光轴的晶体,如方解石、石英、红宝石、冰等;
2)双轴晶体:有两个光轴的晶体,如云母、结晶硫磺、蓝宝石、橄榄石等。
主平面
主平面:晶体中光的传播方向与晶体光轴构成的平面。
o光振动垂直主平面,e光振动在主平面内。
主截面
主截面:晶体表面的法线与晶体光轴构成的平面。
当光的入射面为主截面时,o光和e光的主平面都在主截面内,此情形下o光与e光的振动方向相互垂直。
类型
各向异性透明晶体如方解石,石英等的折射率,是其固有的特性,称为永久双折射
暂时双折射
有些透明介质自然状态下不会产生双折射,但是当其受到载荷作用而产生应力势时,就会像晶体一样表现出光学各向异性,产生双折射现象。去掉载荷后,双折射现象随即消失,这种现象称为暂时双折射或人工双折射。
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